KR20140023348A - Process to produce an acylated vinylamine-containing polymer and its application as a papermaking additive - Google Patents

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Abstract

아실화 비닐아민-함유 중합체의 제조 방법이 개시되어 있다. 아실화 비닐아민-함유 중합체는 비닐아민-함유 중합체를 적어도 하나의 아실화제와 반응시킴으로써 제조된다.Disclosed are methods of making acylated vinylamine-containing polymers. Acylated vinylamine-containing polymers are prepared by reacting a vinylamine-containing polymer with at least one acylating agent.

Description

아실화 비닐아민-함유 중합체의 제조 방법 및 제지용 첨가제로서의 그의 용도 {PROCESS TO PRODUCE AN ACYLATED VINYLAMINE-CONTAINING POLYMER AND ITS APPLICATION AS A PAPERMAKING ADDITIVE}Process for preparing acylated vinylamine-containing polymer and its use as an additive for papermaking {PROCESS TO PRODUCE AN ACYLATED VINYLAMINE-CONTAINING POLYMER AND ITS APPLICATION AS A PAPERMAKING ADDITIVE}

본 발명은 아실 무수물 또는 아실 클로라이드와 같은 아실화제를 사용하여 비닐아민-함유 중합체의 1급 및 2급 아민의 아실화를 통해 아실화 비닐아민-함유 중합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 아세트산 무수물 또는 프로피온산 무수물을 사용하여 아실화 폴리(비닐아민) 유도체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 제지 응용분야에서 건조 강도 첨가제, 습윤 강도 첨가제, 보류 보조제, 배수 보조제, 및 피치(pitch) 및 점착성 제어제로서의 아실화 폴리(비닐아민) 유도체의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing acylated vinylamine-containing polymers via acylation of primary and secondary amines of vinylamine-containing polymers using an acylating agent such as acyl anhydride or acyl chloride. In particular, the present invention relates to a process for preparing acylated poly (vinylamine) derivatives using acetic anhydride or propionic anhydride. Moreover, the present invention relates to the use of acylated poly (vinylamine) derivatives as dry strength additives, wet strength additives, retention aids, drainage aids, and pitch and tack control agents in papermaking applications.

폴리(비닐아민)은 많은 산업 및 제약 응용분야에서 사용되어 왔다. 제지 산업에서, 폴리(비닐아민) 생성물은 종이 및 페이퍼보드 강도를 개선하기 위하여 건조 및 습윤 강도 첨가제로서, 그리고 종이 생산성을 개선하기 위하여 보류/배수 보조제로서 사용되어 왔다. 미국 특허 번호 2,721,140은 원래 종이 습윤 강도를 개선하기 위하여 제지용 첨가제로서의 폴리(비닐아민) 분자의 용도를 개시하였다. 미국 특허 번호 4,421,602는 제지에서 응집, 미립자 보류 및 펄프 배수를 개선하기 위한 폴리(N-비닐포름아미드)의 부분 가수분해된 중합체를 개시하였다. 미국 특허 번호 6,159,340은 페이퍼보드용 건조 및 습윤 강도 첨가제로서의 부분 가수분해된 폴리(비닐아민) 생성물의 용도를 기재하였다. 미국 특허 번호 6,616,807 및 6,797,785는 제지용 배수 보조제, 응집제, 및 보류 보조제로서의 다양한 폴리(비닐아민) 유도체를 기재하였다. 미국 특허 번호 5,961,782는 가교성 크레이핑(creping) 접착제를 제조하기 위한 폴리(비닐아민)의 용도를 개시하였다.Poly (vinylamine) has been used in many industrial and pharmaceutical applications. In the paper industry, poly (vinylamine) products have been used as dry and wet strength additives to improve paper and paperboard strength, and as retention / drainage aids to improve paper productivity. US Pat. No. 2,721,140 originally disclosed the use of poly (vinylamine) molecules as additives for papermaking to improve paper wet strength. US Pat. No. 4,421,602 discloses partially hydrolyzed polymers of poly ( N -vinylformamide) for improving agglomeration, particulate retention and pulp drainage in papermaking. US Pat. No. 6,159,340 describes the use of partially hydrolyzed poly (vinylamine) products as dry and wet strength additives for paperboard. US Pat. Nos. 6,616,807 and 6,797,785 describe various poly (vinylamine) derivatives as paper drainage aids, flocculants, and retention aids. US Pat. No. 5,961,782 discloses the use of poly (vinylamine) to make crosslinkable creping adhesives.

폴리(비닐아민)은 최소한의 분지를 갖는 선형 양이온성 중합체이며, 이는 2개의 탄소 단위마다 하나의 아민 관능기를 함유한다. 부분 가수분해된 폴리(비닐아민)은 1급 아민, 아미드 및 아미딘 관능기를 함유할 수 있다. 폴리(비닐아민)은 전형적으로 N-비닐포름아미드 단량체의 자유-라디칼 용액 중합을 행한 후, 뒤이어 염기- 또는 산-촉매 가수분해를 행함으로써 제조된다. 미국 특허 번호 4,275,002는 N-비닐아세트아미드 단량체를 사용하여, 자유-라디칼 중합에 이어 광산을 이용한 가수분해를 통해 폴리(비닐아민)을 제조하는 방법을 개시하였다. 미국 특허 번호 4,774,285는 N-비닐포름아미드 및 비닐 알콜의 공중합체의 제조를 기재하였다. 미국 특허 번호 5,630,907은 비닐아민 및 아크릴산의 공중합체를 개시하였다. 미국 특허 번호 6,797,785는 역 유화 중합을 통한 비닐아민과 디알릴디메틸암모늄 클로라이드의 공중합체 및 비닐아민과 아크릴아미드의 공중합체의 제조, 및 제지용 응집제 및 응고제로서의 용도를 개시하였다. EP 0251182는 종이 강도를 증가시키기 위한 습부(wet end) 첨가제, 보류 보조제, 및 배수 보조제로서의 제지용 비닐아민 및 아크릴로니트릴의 공중합체의 용도를 기재하였다.Poly (vinylamine) is a linear cationic polymer with minimal branching, which contains one amine function every two carbon units. Partially hydrolyzed poly (vinylamine) may contain primary amine, amide and amidine functional groups. Poly (vinylamine) is typically prepared by conducting free-radical solution polymerization of N -vinylformamide monomers followed by base- or acid-catalyzed hydrolysis. US Pat. No. 4,275,002 discloses a process for preparing poly (vinylamine) using N -vinylacetamide monomers, followed by free-radical polymerization followed by hydrolysis with photoacids. US Pat. No. 4,774,285 describes the preparation of copolymers of N -vinylformamide and vinyl alcohol. US Patent No. 5,630,907 discloses copolymers of vinylamine and acrylic acid. US Pat. No. 6,797,785 discloses the preparation of copolymers of vinylamine and diallyldimethylammonium chloride and copolymers of vinylamine and acrylamide via reverse emulsion polymerization, and use as a coagulant and coagulant for papermaking. EP 0251182 describes the use of copolymers of vinylamine and acrylonitrile for papermaking as wet end additives, retention aids, and drainage aids for increasing paper strength.

미국 특허 출원 번호 20090314446은 아미딘 저함량 폴리(비닐아민)의 제조 방법 및 제지 공정에서의 보류 및 배수 속도의 증가 및 종이 건조 강도의 향상을 위한 그러한 중합체의 용도, 및 다른 용도를 기재하였다.US Patent Application No. 20090314446 describes a process for the preparation of amidine low content poly (vinylamine) and the use of such polymers for increasing retention and drainage rates and improving paper dry strength in papermaking processes, and other applications.

폴리(비닐아민)의 아민 관능기 (1급 아민 또는 아미딘 중 어느 하나)는 반응성 관능기를 갖는 다양한 화합물들과 반응할 수 있다. 관능기를 갖는 화합물에 의한 폴리(비닐아민)의 후-중합 화학적 개질은 변경된 또는 개선된 화학적 특성, 물리적 특성 및 적용 특성을 갖는 폴리(비닐아민) 유도체를 생성하기 위한 대안적인 접근법이다. 미국 특허 5,292,441은 폐수 정화를 위한 응집제로서의 4급화 폴리(비닐아민)의 용도를 기재하였는데, 여기서 4급화 폴리(비닐아민)은 폴리(비닐아민)을 메틸 클로라이드, 디메틸 술페이트 또는 벤질 클로라이드와 같은 알킬화제와의 반응을 통해 수득하였다. 미국 특허 5,994,449는 에피할로히드린과 폴리(비닐아민-코-비닐 알콜) 및 폴리(아미노아미드)의 혼합물과의 반응 생성물로서의 수지 조성물, 및 크레이핑 접착제로서의 이러한 수지의 용도를 기재하였다.The amine functional group (either primary amine or amidine) of the poly (vinylamine) can react with various compounds having reactive functional groups. Post-polymerization chemical modification of poly (vinylamine) with compounds having functional groups is an alternative approach for producing poly (vinylamine) derivatives having altered or improved chemical, physical and application properties. U.S. Patent 5,292,441 describes the use of quaternized poly (vinylamine) as flocculant for wastewater purification, where quaternized poly (vinylamine) is used to convert poly (vinylamine) to alkylating agents such as methyl chloride, dimethyl sulfate or benzyl chloride. Obtained by reaction with. U. S. Patent 5,994, 449 describes resin compositions as reaction products of epihalohydrin with mixtures of poly (vinylamine-co-vinyl alcohol) and poly (aminoamides), and the use of such resins as creping adhesives.

보다 최근에, 미국 특허 번호 7,902,312는 폴리(비닐아민)의 다양한 마이클 부가 반응 부가물, 및 제지용 건조 강도 첨가제 및/또는 보류/배수 보조제로서의 이들 개질된 폴리(비닐아민)의 용도를 개시하였다. 미국 특허 출원 번호 20090043051 및 20100193148은 다양한 아민-반응성 화합물과의 폴리(비닐아민)의 알킬화, 아실화 및 축합 반응에 의해 제조된 다수의 개질된 폴리(비닐아민) 생성물을 기재하였다. 이들 2개의 특허 출원에서, 비닐아민-함유 중합체의 아민 기는 양이온성, 음이온성, 소수성 및 친수성 관능기, 또는 그러한 관능기들의 조합으로 치환된다. 제지 응용분야에서 제지용 건조 강도 첨가제, 보류 및 배수 보조제뿐만 아니라, 피치 및 스티키 제어제로서의 그러한 개질된 폴리(비닐아민) 생성물의 용도가 또한 기재되어 있다.More recently, US Pat. No. 7,902,312 discloses various Michael addition reaction adducts of poly (vinylamine), and the use of these modified poly (vinylamine) as dry strength additives and / or retention / drainage aids for papermaking. U.S. Patent Application Nos. 20090043051 and 20100193148 describe a number of modified poly (vinylamine) products prepared by alkylation, acylation and condensation reactions of poly (vinylamine) with various amine-reactive compounds. In these two patent applications, the amine groups of the vinylamine-containing polymers are substituted with cationic, anionic, hydrophobic and hydrophilic functional groups, or a combination of such functional groups. The use of such modified poly (vinylamine) products as pitch and sticky control agents as well as paper dry strength additives, retention and drainage aids in papermaking applications is also described.

선행 기술에서 언급된 바와 같이, 폴리(비닐아민) 유도체는 또한 N-비닐아세트아미드 단량체를 사용하여, 자유-라디칼 용액 중합에 이어 아세트아미드 관능기를 가수분해하여 중합체 골격 상의 유리 아민 기를 유리시키고 아세트산을 방출시킴으로써 제조될 수 있다. 이러한 선행 기술의 불리한 점(disadvantage)은 그것이, 산업 생산용으로 고가이며 구매 불가능한 단량체를 필요로 한다는 것이다. 추가적으로, 폴리(N-비닐아세트아미드)는 물에서 폴리(N-비닐포름아미드)보다 더 안정하며, 이로써 가수분해에 더 저항한다.As mentioned in the prior art, poly (vinylamine) derivatives also use N -vinylacetamide monomers to hydrolyze acetamide functional groups following free-radical solution polymerization to liberate free amine groups on the polymer backbone and release acetic acid. By release. The disadvantage of this prior art is that it requires expensive and unpurchased monomers for industrial production. Additionally, the poly (N- vinyl acetamide) is the water poly- more stable than (N-vinylformamide), and thereby more resistant to hydrolysis.

본 발명은 용이하게 이용가능한 아실화제, 예를 들어 아실 무수물, 또는 아실 클로라이드, 바람직하게는 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 아세틸 클로라이드 및 프로피오닐 클로라이드를 사용하여 아실화 폴리(비닐아민), 특히 아세틸화 폴리(비닐아민)을 제조하는 새로운 방법에 관한 것이다. 아세트산 무수물 또는 프로피온산 무수물 또는 아세틸 클로라이드에 의한 폴리(비닐아민)의 아실화는 각각 아세트산, 프로피온산, 아세트산 클로라이드 또는 프로피온산 클로라이드를 제외한 부산물 없이 높은 반응 효율로 완료될 수 있다.The present invention relates to acylated poly (vinylamine), in particular acetylated poly, using readily available acylating agents such as acyl anhydride, or acyl chlorides, preferably acetic anhydride, propionic anhydride, acetyl chloride and propionyl chloride It relates to a new method for producing (vinylamine). Acylation of poly (vinylamine) with acetic anhydride or propionic anhydride or acetyl chloride can be completed with high reaction efficiency without by-products except acetic acid, propionic acid, acetic chloride or propionic acid chloride, respectively.

발명의 간단한 설명Brief Description of the Invention

본 발명은 아실화 비닐아민-함유 중합체의 제조 방법을 제공하며, 본 방법은 아실화제를 비닐아민-함유 중합체와 반응시키는 단계를 포함한다. 특히, 본 발명의 방법은 아실 무수물 또는 아실 클로라이드를 폴리(비닐아민) 단독중합체와 반응시킴으로써 아실화 폴리(비닐아민)을 제조하는 방법을 제공한다.The present invention provides a process for preparing an acylated vinylamine-containing polymer, the method comprising reacting an acylating agent with a vinylamine-containing polymer. In particular, the process of the present invention provides a process for preparing acylated poly (vinylamine) by reacting acyl anhydride or acyl chloride with a poly (vinylamine) homopolymer.

아세트산 무수물 또는 프로피온산 무수물을 아실 무수물 대 폴리(비닐아민)의 아민 함량의 원하는 비로 폴리(비닐아민)과 반응시켜 아실화 폴리(비닐아민) 중합체를 생성할 수 있다. 이 생성물은 비개질 폴리(비닐아민)과 비교하여 상이한 화학적 특성, 물리적 특성 및 적용 특성을 갖는다. 폴리(비닐아민) 단독중합체의 경우에, 폴리(비닐아민)의 1급 아민은 아실화 반응을 통해 아미드 결합으로 전환된다. 아세트산 무수물이 사용될 경우, 아세트아미드 관능기가 폴리(비닐아민)의 골격 상에 형성된다. 고리화 아미딘으로서 주로 존재하는 부분 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드) 내의 포름아미드 관능기와는 달리, 이 중합체 내의 아세트아미드 기는 인접한 1급 아민과 훨씬 더 느리게 반응하여 상응하는 아미딘 관능기를 형성한다.Acetic anhydride or propionic anhydride can be reacted with poly (vinylamine) in a desired ratio of amine content of acyl anhydride to poly (vinylamine) to produce an acylated poly (vinylamine) polymer. This product has different chemical, physical and application properties compared to unmodified poly (vinylamine). In the case of poly (vinylamine) homopolymers, the primary amine of the poly (vinylamine) is converted to an amide bond via an acylation reaction. When acetic anhydride is used, acetamide functionality is formed on the backbone of the poly (vinylamine). Unlike formamide functionality in partially hydrolyzed poly ( N -vinylformamide), which is predominantly present as cyclized amidine, acetamide groups in this polymer react much more slowly with adjacent primary amines, resulting in corresponding amidine functionality. Form.

본 발명의 방법에서, 비닐아민-함유 중합체는 바람직하게는 중합체 용액의 총 중량을 기준으로 2 내지 50 중량% 범위의 양으로, 바람직하게는 5 내지 40 중량% 범위의 양으로, 가장 바람직하게는 8 내지 20 중량% 범위의 양으로 물 중에 용해된다.In the process of the invention, the vinylamine-containing polymer is preferably in an amount in the range of 2 to 50% by weight, preferably in an amount in the range of 5 to 40% by weight, most preferably based on the total weight of the polymer solution. It is dissolved in water in an amount ranging from 8 to 20% by weight.

아실화제 대 비닐아민-함유 중합체의 아민 함량의 몰비는 1 내지 200 몰%, 바람직하게는 5 내지 약 100 몰%, 가장 바람직하게는 약 15 내지 50 몰%이다.The molar ratio of acylating agent to amine content of the vinylamine-containing polymer is from 1 to 200 mol%, preferably from 5 to about 100 mol%, most preferably from about 15 to 50 mol%.

본 방법은 바람직하게는 약 24℃ 내지 약 80℃, 보다 바람직하게는 약 30℃ 내지 약 50℃, 가장 바람직하게는 약 35℃ 내지 약 40℃의 반응 온도에서 수행된다. 본 방법은 약 pH 5 내지 약 12.5; 바람직하게는 약 pH 6 내지 약 12; 보다 바람직하게는 약 7 내지 약 11, 가장 바람직하게는 약 8 내지 약 10의 pH 범위에서 수행된다.The method is preferably performed at a reaction temperature of about 24 ° C. to about 80 ° C., more preferably about 30 ° C. to about 50 ° C., and most preferably about 35 ° C. to about 40 ° C. The method comprises about pH 5 to about 12.5; Preferably from about pH 6 to about 12; More preferably in a pH range of about 7 to about 11, most preferably about 8 to about 10.

본 방법은 바람직하게는 약 0.1 내지 약 4시간, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 3시간, 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 2시간의 기간 동안 수행된다.The method is preferably performed for a period of about 0.1 to about 4 hours, more preferably about 0.5 to about 3 hours, most preferably about 1 to about 2 hours.

본 발명에 사용되는 비닐아민-함유 중합체의 분자량 (M w )은 2,000 내지 2,000,000 달톤, 바람직하게는 4,000 내지 1,000,000 달톤, 보다 바람직하게는 10,000 내지 1,000,000 달톤의 범위, 가장 바람직하게는 50,000 내지 500,000 달톤의 범위이다. 따라서, 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체는 3,000 내지 2,000,000 달톤, 바람직하게는 5,000 내지 1,000,000 달톤, 보다 바람직하게는 12,000 내지 1,000,000 달톤, 가장 바람직하게는 50,000 내지 500,000 달톤 범위의 분자량 범위를 갖는다.The molecular weight ( M w ) of the vinylamine-containing polymer used in the present invention is in the range of 2,000 to 2,000,000 Daltons, preferably 4,000 to 1,000,000 Daltons, more preferably 10,000 to 1,000,000 Daltons, most preferably 50,000 to 500,000 Daltons Range. Accordingly, the acylated vinylamine-containing polymers of the present invention have a molecular weight range in the range of 3,000 to 2,000,000 Daltons, preferably 5,000 to 1,000,000 Daltons, more preferably 12,000 to 1,000,000 Daltons, most preferably 50,000 to 500,000 Daltons.

본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체는 제지 공정 중 펄프 섬유에 의한 미립자 및 충전제의 보류를 증가시키기 위하여, 펄프 섬유의 배수를 가속시키기 위하여, 그리고 종이 및 페이퍼보드 건조 강도를 개선하기 위하여 건조 강도 첨가제로서 제지에 사용될 수 있다.The acylated vinylamine-containing polymers of the present invention have a dry strength to increase retention of particulates and fillers by pulp fibers during the papermaking process, to accelerate drainage of pulp fibers, and to improve paper and paperboard dry strength. It can be used in papermaking as an additive.

본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체를 동등한 활성 중합체에 기초하여 제지 기계(paper machine)의 습부에 첨가했을 때, 이는 페이퍼보드 제품에 대해, 비개질 비닐아민-함유 중합체로 제조된 페이퍼보드 제품에 비하여 개선된 건조 강도 특성을 제공하였다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 아세틸화 폴리(비닐아민) 생성물은 비개질 폴리(비닐아민)에 비하여 건조 펄프의 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 약 0.5 중량%의 처리 수준에서 더 효과적이었다. 본 생성물은 또한 펄프 섬유에 대해 우수한 배수 및 보류 특성을 제공하였다.When the acylated vinylamine-containing polymer of the present invention is added to the wet part of a paper machine based on an equivalent active polymer, it is a paperboard product made of an unmodified vinylamine-containing polymer, relative to the paperboard product. Provided improved dry strength properties as compared to. More specifically, the acetylated poly (vinylamine) product of the present invention was more effective at treatment levels of 0.01% to about 0.5% by weight based on the weight of dry pulp relative to unmodified poly (vinylamine). The product also provided good drainage and retention properties for the pulp fibers.

발명의 설명DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명은 적어도 하나의 아실화제를 비닐아민-함유 중합체와 반응시킴으로써 아실화 비닐아민-함유 중합체를 제조하는 방법에 관한 것이며, 여기서 아실화제는 아실 무수물, 아실 할라이드 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.The present invention relates to a process for preparing an acylated vinylamine-containing polymer by reacting at least one acylating agent with a vinylamine-containing polymer, wherein the acylating agent is selected from the group consisting of acyl anhydrides, acyl halides, and mixtures thereof. .

본 발명은 a) 적어도 하나의 비닐아민-함유 중합체를 포함하는 수용액을 수득하는 단계, 및 b) 비닐아민-함유 중합체를 적어도 하나의 아실화제와 반응시키는 단계를 갖는 아실화 비닐아민-함유 중합체의 제조 방법을 제공한다. 바람직한 아실화제에는 아실 무수물, 아실 할라이드 및 그의 혼합물이 포함된다.The present invention relates to an acylated vinylamine-containing polymer having a) obtaining an aqueous solution comprising at least one vinylamine-containing polymer, and b) reacting the vinylamine-containing polymer with at least one acylating agent. It provides a manufacturing method. Preferred acylating agents include acyl anhydrides, acyl halides and mixtures thereof.

본 발명의 방법은 아실화 비닐아민-함유 중합체의 기존의 제조 방법을 능가하는 이점을 제공하는 방법이다. 본 발명의 이 방법은 저가이며 구매가능한 아실화제를 이용하여 폭넓게 이용가능한 비닐아민-함유 중합체를 개질하여 아실화 비닐아민-함유 중합체를 생성한다. 이는, 중합을 통해 그러한 중합체를 제조하기 위해 동일한 아실 기를 함유하는 고가이며 구매 불가능한 단량체를 사용하는 선행 기술과 상이하다. 폴리(비닐아민)이 폭넓게 이용가능한 이유는 단량체인 N-비닐포름아미드가 상대적으로 저가이며 구매가능하고, 포름아미드 기의 가수분해가 공정에서 사용될 수 있는 다른 아미드 기보다 훨씬 더 빠르기 때문이다. 게다가, 본 발명의 방법은 적절한 양의 아실화제를 적용함으로써 원하는 수준의 아실 치환을 갖는 아실화 비닐아민-함유 중합체를 생성하며, 반면 선행 기술에서는, 가혹한 처리 조건 하에서 아실화 비닐아민-함유 중합체의 가수분해를 통해 그 비를 제어하기가 더 어렵다.The method of the present invention is a method that offers advantages over existing methods of preparing acylated vinylamine-containing polymers. This method of the present invention uses a low-cost and commercially available acylating agent to modify widely available vinylamine-containing polymers to produce acylated vinylamine-containing polymers. This is different from the prior art which uses expensive and not commercially available monomers containing the same acyl groups to produce such polymers via polymerization. Poly (vinylamine) is widely available because the monomeric N -vinylformamide is relatively inexpensive and commercially available, and the hydrolysis of formamide groups is much faster than other amide groups that can be used in the process. Moreover, the process of the present invention produces acylated vinylamine-containing polymers with the desired level of acyl substitution by applying an appropriate amount of acylating agent, while in the prior art, the acylated vinylamine-containing polymers under harsh processing conditions It is more difficult to control the ratio through hydrolysis.

본 발명의 방법은 고순도로 아실화 비닐아민-함유 중합체를 제조하는 간소화된 방법을 제공한다. 본 방법은 아실 무수물이 사용될 경우 관련 카르복실산 이외의 부산물을 생성하지 않으며, 부반응을 갖지 않는다.The process of the present invention provides a simplified process for preparing acylated vinylamine-containing polymers with high purity. The method produces no byproducts other than the relevant carboxylic acid when acyl anhydride is used and has no side reactions.

본 발명의 방법은 화학식 I을 포함하는 아실화 비닐아민-함유 중합체를 생성한다.The process of the invention produces an acylated vinylamine-containing polymer comprising formula (I).

<화학식 I><Formula I>

Figure pct00001
Figure pct00001

상기 식에서, R은 바람직하게는 알킬 또는 아릴 기, 보다 바람직하게는 -CH3, -CH2CH3 또는 -CH2CH2CH3, 가장 바람직하게는 -CH3이다.Wherein R is preferably an alkyl or aryl group, more preferably -CH 3 , -CH 2 CH 3 or -CH 2 CH 2 CH 3 , most preferably -CH 3 .

구체적으로, 본 발명의 방법은 적어도 하나의 아실화제를 비닐아민-함유 중합체의 1급 및/또는 2급 아민과 반응시켜 중합체 골격 상에 안정한 아미드 관능기를 형성함으로써 아실화 비닐아민-함유 중합체를 제공한다.Specifically, the process of the present invention provides an acylated vinylamine-containing polymer by reacting at least one acylating agent with the primary and / or secondary amines of the vinylamine-containing polymer to form stable amide functional groups on the polymer backbone. do.

본 발명의 한 실시양태에서는, 아실화 폴리(비닐아민)의 제조 방법을 제공하며, 본 방법은 수용액 중에서 N-비닐포름아미드의 자유 라디칼 중합을 수행하는 단계, 이어서 알칼리 가수분해를 수행하여 폴리(비닐아민)을 형성하는 단계, 및 폴리비닐아민을 아실화제와 반응시키는 단계를 포함한다.In one embodiment of the present invention, there is provided a process for the preparation of acylated poly (vinylamine), the process comprising performing free radical polymerization of N- vinylformamide in an aqueous solution followed by alkali hydrolysis to obtain poly ( Vinylamine), and reacting the polyvinylamine with an acylating agent.

본 발명에 사용되는 아실화제에는 아실 무수물 및 아실 할라이드가 포함된다. 본 발명의 목적을 위하여, 아실 무수물에는 시클릭 무수물이 포함되지 않는다. 본 발명에 사용되는 아실화제에는 무수물, 예컨대 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 헵탄산 무수물, 무수물, 벤조산 무수물, 페닐아세트산 무수물, 크로톤산 무수물, 클로로아세트산 무수물, 디클로로아세트산 무수물 및 트리플루오로아세트산 무수물; 및 카르복실산 클로라이드 또는 브로마이드, 예컨대 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 부티릴 클로라이드, 헵타노일 무수물, 벤조일 클로라이드, 페닐아세틸 클로라이드, 크로토닐 클로라이드, 클로로아세틸 클로라이드, 또는 그의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.Acylating agents used in the present invention include acyl anhydrides and acyl halides. For the purposes of the present invention, acyl anhydrides do not include cyclic anhydrides. Acylating agents used in the present invention include anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, heptanoic anhydride, anhydride, benzoic anhydride, phenylacetic anhydride, crotonic anhydride, chloroacetic anhydride, dichloroacetic anhydride and trifluoroacetic anhydride ; And carboxylic acid chlorides or bromides such as acetyl chloride, propionyl chloride, butyryl chloride, heptanoyl anhydride, benzoyl chloride, phenylacetyl chloride, crotonyl chloride, chloroacetyl chloride, or mixtures thereof. .

보다 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 아실화제에는 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 클로로아세틸 무수물 , 또는 그의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.More preferably, the acylating agents used in the present invention include, but are not limited to, acetic anhydride, propionic anhydride, acetyl chloride, propionyl chloride, chloroacetyl anhydride, or mixtures thereof.

본 발명에 사용되는 비닐아민 함유 중합체에는 부분 또는 완전 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드); N-비닐포름아미드 및 비닐아민의 공중합체; 비닐아민 및 아미딘의 공중합체; N-비닐아세트아미드 및 비닐아민의 공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아미딘의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐아민 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐 알콜의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐 아세테이트의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아크릴아미드의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아크릴레이트의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐 트리메톡시실란의 삼원공중합체; 또는 그의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.Vinylamine-containing polymers used in the present invention include partially or fully hydrolyzed poly ( N- vinylformamide); Copolymers of N -vinylformamide and vinylamine; Copolymers of vinylamine and amidine; Copolymers of N- vinylacetamide and vinylamine; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and amidine; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and vinylamine methyl chloride quaternary ammonium salts; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and vinyl alcohol; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and vinyl acetate; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and acrylamide; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and acrylate; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and diallyldimethyl ammonium chloride; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and vinyl trimethoxysilane; Or mixtures thereof, but is not limited to such.

본 발명에 사용되는 비닐아민 함유 중합체에는 또한 비닐아민-함유 중합체를 알킬화제와 반응시킴으로써 제조된 알킬화 비닐아민-함유 중합체가 포함된다. 아민-반응성 관능기를 함유하는 알킬화제에는 메틸 클로라이드, 에틸 클로라이드, 프로필 클로라이드, 부틸 클로라이드, 벤질 클로라이드, 페닐에틸 클로라이드, 알릴 클로라이드, 2-(디에틸아미노)에틸 클로라이드, 2-(디메틸아미노)에틸 클로라이드, 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드, 3-클로로-2-히드록시프로필-라우릴-디메틸암모늄 클로라이드, 3-클로로-2-히드록시프로필-코코알킬-디메틸암모늄 클로라이드, 3-클로로-2-히드록시프로필-스테아릴-디메틸암모늄 클로라이드, (4-클로로부틸)트리메틸암모늄 클로라이드, (6-클로로헥실)트리메틸암모늄 클로라이드, (8-클로로옥틸)트리메틸암모늄 클로라이드, (글리시딜프로필)트리메틸암모늄 클로라이드, 부틸 글리시딜 에테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 헥사데실 글리시딜 에테르, C12/C14 글리시딜 에테르, 클로로아세트아미드, 클로로아세트산 또는 브로모아세트산의 염, 또는 그의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.Vinylamine-containing polymers used in the present invention also include alkylated vinylamine-containing polymers prepared by reacting a vinylamine-containing polymer with an alkylating agent. Alkylating agents containing amine-reactive functional groups include methyl chloride, ethyl chloride, propyl chloride, butyl chloride, benzyl chloride, phenylethyl chloride, allyl chloride, 2- (diethylamino) ethyl chloride, 2- (dimethylamino) ethyl chloride, 3-Chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyl-lauryl-dimethylammonium chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyl-cocoalkyl-dimethylammonium chloride, 3-chloro 2-hydroxypropyl-stearyl-dimethylammonium chloride, (4-chlorobutyl) trimethylammonium chloride, (6-chlorohexyl) trimethylammonium chloride, (8-chlorooctyl) trimethylammonium chloride, (glycidylpropyl) Trimethylammonium chloride, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, hexadecyl glycidyl ether, Salts of C12 / C14 glycidyl ether, chloroacetamide, chloroacetic acid or bromoacetic acid, or mixtures thereof, but are not limited thereto.

본 발명에 사용되는 비닐아민 함유 중합체에는 또한 비닐아민-함유 중합체를 알데히드-함유 화합물과 반응시킴으로써 제조된 알데히드-반응된 비닐아민-함유 중합체가 포함된다. 알데히드-함유 화합물에는 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드, 글리옥살, 알데히드 환원성 말단을 갖는 모노사카라이드 또는 올리고사카라이드 (예: 글루코스, 말토스, 락토스, 말토덱스트린, 콘 시럽, 효소적으로 가수분해된 전분 또는 구아, 화학적으로 가수분해된 전분 또는 구아, 또는 그의 혼합물)이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.Vinylamine-containing polymers used in the present invention also include aldehyde-reacted vinylamine-containing polymers prepared by reacting a vinylamine-containing polymer with an aldehyde-containing compound. Aldehyde-containing compounds include acetaldehyde, propionaldehyde, butylaldehyde, glyoxal, monosaccharides or oligosaccharides having aldehyde reducing ends (e.g. glucose, maltose, lactose, maltodextrin, corn syrup, enzymatically hydrolyzed) Starch or guar, chemically hydrolyzed starch or guar, or mixtures thereof), but is not limited thereto.

본 발명에 사용되는 비닐아민 함유 중합체에는 또한 비닐아민-함유 중합체를 시클릭 무수물의 개환 반응을 통해 시클릭 무수물과 반응시킴으로써 제조된 양쪽성 비닐아민-함유 중합체가 포함된다. 시클릭 무수물에는 숙신산 무수물, 말레산 무수물, 글루타르산 무수물, 3-메틸글루타르산 무수물, 2,2-디메틸숙신산 무수물, 시클릭 알킬 카르복실산 무수물, 시클릭 알케닐 카르복실산 무수물, 알케닐 숙신산 무수물 (ASA), 프탈산 무수물 또는 그의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.Vinylamine-containing polymers used in the present invention also include amphoteric vinylamine-containing polymers prepared by reacting a vinylamine-containing polymer with a cyclic anhydride via a ring opening reaction of the cyclic anhydride. Cyclic anhydrides include succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, 3-methylglutaric anhydride, 2,2-dimethylsuccinic anhydride, cyclic alkyl carboxylic anhydride, cyclic alkenyl carboxylic anhydride, al Kenyl succinic anhydride (ASA), phthalic anhydride or mixtures thereof, including but not limited to.

본 발명에 사용되는 비닐아민 함유 중합체에는 또한 비닐아민-함유 중합체를 전자 끄는 기에 공액된 α,β-불포화 결합을 갖는 화합물과 반응시킴으로써 제조된 비닐아민-함유 중합체의 마이클 부가물이 포함된다. 그러한 화합물에는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, t-부틸 아크릴아미드, N-알킬아크릴아미드, N-알킬메타크릴아미드, N-[3-(프로필)트리메틸암모늄 클로라이드]아크릴아미드, N-[3-(프로필)트리메틸암모늄 클로라이드]메타크릴아미드, 메틸 아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 아릴 아크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-트리메틸암모늄 클로라이드, N-[3-(디메틸아미노)프로필]아크릴아미드, N-[3-(디메틸아미노)프로필]메타크릴아미드, N-에틸아크릴아미드, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 비닐피리딘, 1-비닐-2-피롤리디논, 또는 그의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.Vinylamine-containing polymers used in the present invention also include Michael adducts of vinylamine-containing polymers prepared by reacting a vinylamine-containing polymer with a compound having an α, β-unsaturated bond conjugated to an electron withdrawing group. Such compounds include acrylamide, methacrylamide, t -butyl acrylamide, N- alkylacrylamide, N- alkylmethacrylamide, N- [3- (propyl) trimethylammonium chloride] acrylamide, N- [3- ( Propyl) trimethylammonium chloride] methacrylamide, methyl acrylate, alkyl acrylate, methyl methacrylate, alkyl methacrylate, aryl acrylate, aryl methacrylate, [2- (methacryloyloxy) ethyl]- Trimethylammonium chloride, N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide, N -ethylacrylamide, 2-hydroxyethyl acrylate, acrylonitrile , Vinylpyridine, 1-vinyl-2-pyrrolidinone, or mixtures thereof, but is not limited thereto.

보다 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 비닐아민 함유 중합체에는 부분 또는 완전 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드); 비닐아민 및 아미딘의 공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아미딘의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아크릴레이트의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드의 삼원공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐 알콜의 삼원공중합체; 알킬화 비닐아민-함유 중합체(여기서, 알킬화제는 알릴 클로라이드, 또는 알킬 글리시딜 에테르임); 모노사카라이드- 또는 올리고사카라이드-반응된 비닐아민-함유 중합체; 또는 또는 비닐아민-함유 중합체의 마이클 부가물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.More preferably, the vinylamine containing polymers used in the present invention include partially or fully hydrolyzed poly ( N- vinylformamide); Copolymers of vinylamine and amidine; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and amidine; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and acrylate; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and diallyldimethyl ammonium chloride; Terpolymers of N- vinylformamide, vinylamine and vinyl alcohol; Alkylated vinylamine-containing polymers, wherein the alkylating agent is allyl chloride, or alkyl glycidyl ether; Monosaccharide- or oligosaccharide-reacted vinylamine-containing polymers; Or Michael adducts of vinylamine-containing polymers, including but not limited to.

본 발명의 비닐아민-함유 중합체의 용액 내의 활성 중합체는 건조 기준으로 아실화 비닐아민-함유 중합체의 제조에 사용된 모든 단량체, 아실화제 및 다른 아민-반응성 화합물의 용액 내의 백분율로서 총 중량을 나타낸다. 예를 들어, N-비닐포름아미드는 폴리(비닐아민)을 위한 단량체 전구체이며, 약 71.1의 분자량을 갖는다. 한 예로서, 7.11 g의 N-비닐포름아미드로 원래 제조된 중합체를 함유하는 100 g의 폴리(비닐아민) 용액은 7.11% 활성 중합체를 갖는다. 한 예로서, 그렇다면 10 g의 N-비닐포름아미드 및 4 g의 아세트산 무수물로 제조된 중합체를 함유하는 100 g의 아세틸화 폴리(비닐아민) 용액은 14% 활성 중합체를 가질 것이다.The active polymer in the solution of the vinylamine-containing polymer of the invention represents the total weight as a percentage in the solution of all monomers, acylating agents and other amine-reactive compounds used in the preparation of the acylated vinylamine-containing polymer on a dry basis. For example, N-vinylformamide is a monomer precursor for poly (vinylamine) and has a molecular weight of about 71.1. As an example, a 100 g poly (vinylamine) solution containing a polymer originally prepared with 7.11 g of N-vinylformamide has a 7.11% active polymer. As an example, then 100 g of acetylated poly (vinylamine) solution containing 10 g of N-vinylformamide and 4 g of acetic anhydride will have 14% active polymer.

비닐아민-함유 중합체의 아민 함량은 몰 기준으로 계산된 소정량의 생성물 내의 중합체 내 비닐아민의 양이다. 이는 용액 내의 활성 중합체의 중량 백분율 x 활성 중합체 내의 N-비닐포름아미드의 중량 백분율 (출발 재료 기준) x 생성물의 중량을 곱하고 N-비닐포름아미드의 분자량 (MW = 71.08)으로 나눔으로써 계산할 수 있다. 단독중합체의 경우, n-비닐포름아미드의 중량 백분율은 100%이다. 예를 들어, 단독중합체의 15% 활성 중합체 용액 100 g을 사용한다고 하면, 계산은 (0.15 활성물질) (100 g)/71.08이 될 것이다. 예를 들어, 50:50 공중합체의 15% 활성 중합체 용액 100 g을 사용한다고 하면, 계산은 (0.15 활성물질)(중합체 내 비닐포름아미드의 0.5부)(100 g)/71.08이 될 것이다. 비닐아민-함유 중합체 생성물의 활성 중합체는 건조 기준으로 비닐아민-함유 중합체의 제조에 사용된 모든 단량체, 개질제 및 다른 아민-반응성 화합물의 생성물 내의 총 중량(단위: 백분율)으로 정의된다. 상업적으로 비닐아민-함유 중합체는 출발 단량체로서 N-비닐포름아미드를 흔히 사용한다. 상이한 출발 단량체가 비닐아민-함유 중합체를 제조하는 데 사용되는 경우, 이때에도 N-비닐포름아미드의 분자량(71.08) 대신에 출발 단량체의 분자량을 사용하여 유사한 계산이 행해질 수 있다.The amine content of a vinylamine-containing polymer is the amount of vinylamine in the polymer in a predetermined amount of product, calculated on a molar basis. This can be calculated by multiplying the weight percentage of active polymer in solution x weight percentage of N -vinylformamide in the active polymer (based on starting material) x weight of product and dividing by the molecular weight of N -vinylformamide (MW = 71.08). For homopolymers, the weight percentage of n-vinylformamide is 100%. For example, using 100 g of a 15% active polymer solution of homopolymer, the calculation would be (0.15 active material) (100 g) /71.08. For example, using 100 g of a 15% active polymer solution of a 50:50 copolymer, the calculation would be (0.15 active material) (0.5 parts of vinylformamide in the polymer) (100 g) /71.08. The active polymer of the vinylamine-containing polymer product is defined as the total weight (in percentage) in the product of all monomers, modifiers and other amine-reactive compounds used in the preparation of the vinylamine-containing polymer on a dry basis. Commercially, vinylamine-containing polymers often use N -vinylformamide as the starting monomer. If different starting monomers are used to prepare the vinylamine-containing polymer, then similar calculations can also be made using the molecular weight of the starting monomer instead of the molecular weight (71.08) of the N -vinylformamide.

본 발명에서, 아실화제 대 비닐아민-함유 중합체의 아민 함량의 몰비는 대략 동일할 수 있다. 그러나, 반응은 화학량론적 불균형으로 수행될 수 있다. 원하는 아실화 수준에 따라, 아실화제 대 비닐아민-함유 중합체의 아민 함량의 몰비는 1 내지 200 몰%, 바람직하게는 5 내지 약 100 몰%, 가장 바람직하게는 약 15 내지 50 몰%이다. 아실화 반응의 효율은 아실화제의 유형 및 반응 조건에 따라 변동된다. 반응 효율이 50% 미만일 때, 아실화제 대 비닐아민-함유 중합체의 아민 함량이 200 몰% 이상일 필요가 있을 수 있다. 폴리(비닐아민)과의 아세트산 무수물 또는 프로피온산 무수물의 반응 효율은 약 70 내지 98%인 반면, 동일한 폴리(비닐아민)과의 아세틸 클로라이드의 반응 효율은 40 내지 80% 범위이다.In the present invention, the molar ratio of the acylating agent to the amine content of the vinylamine-containing polymer may be about the same. However, the reaction can be carried out in stoichiometric imbalance. Depending on the desired level of acylation, the molar ratio of the acylating agent to the amine content of the vinylamine-containing polymer is 1 to 200 mol%, preferably 5 to about 100 mol%, most preferably about 15 to 50 mol%. The efficiency of the acylation reaction varies depending on the type of acylating agent and the reaction conditions. When the reaction efficiency is less than 50%, the amine content of the acylating agent to vinylamine-containing polymer may need to be at least 200 mol%. The reaction efficiency of acetic anhydride or propionic anhydride with poly (vinylamine) is about 70-98%, while the reaction efficiency of acetyl chloride with the same poly (vinylamine) ranges from 40-80%.

비닐아민-함유 중합체의 분자량은 아실화 효율에 거의 영향을 주지 않는다. 이론에 얽매이는 것을 의도하진 않지만, 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체의 분자량은 종이 제품의 강도 개선을 위한 제지용 첨가로서의 그의 용도에 있어 중요하다. 분자량이 너무 낮은 경우, 비닐아민-함유 중합체는 펄프 섬유에 대해 불량한 보류력을 가질 수 있다. 분자량이 너무 높은 경우, 비닐아민-함유 중합체는 펄프를 응집시키는 경향이 있을 수 있는데, 이는 강도 첨가제로서의 중합체의 유효성을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 사용되는 비닐아민-함유 중합체의 분자량 (Mw)은 2,000 내지 2,000,000 달톤, 바람직하게는 4,000 내지 1,000,000 달톤, 보다 바람직하게는 10,000 내지 1,000,000 달톤의 범위, 가장 바람직하게는 50,000 내지 500,000 달톤의 범위이다.The molecular weight of the vinylamine-containing polymer has little effect on the acylation efficiency. While not intending to be bound by theory, the molecular weight of the acylated vinylamine-containing polymers of the present invention is important for its use as a papermaking addition for improving the strength of paper products. If the molecular weight is too low, the vinylamine-containing polymer may have a poor retention for pulp fibers. If the molecular weight is too high, the vinylamine-containing polymer may tend to aggregate pulp, which may reduce the effectiveness of the polymer as a strength additive. The molecular weight (M w ) of the vinylamine-containing polymer used in the present invention is in the range of 2,000 to 2,000,000 Daltons, preferably 4,000 to 1,000,000 Daltons, more preferably 10,000 to 1,000,000 Daltons, most preferably 50,000 to 500,000 Daltons Range.

따라서, 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체는 3,000 내지 2,000,000 달톤, 바람직하게는 5,000 내지 1,000,000 달톤, 보다 바람직하게는 12,000 내지 1,000,000 달톤의 범위, 가장 바람직하게는 50,000 내지 500,000 달톤의 범위의 분자량을 갖는다.Accordingly, the acylated vinylamine-containing polymer of the present invention has a molecular weight in the range of 3,000 to 2,000,000 Daltons, preferably 5,000 to 1,000,000 Daltons, more preferably 12,000 to 1,000,000 Daltons, most preferably 50,000 to 500,000 Daltons. Have

본 발명의 방법에서, 물 중 비닐아민-함유 중합체의 중량 백분율 및 중합체의 분자량은 용액 점도 특성을 지배한다. 비닐아민-함유 중합체의 분자량이 더 높을수록, 비닐아민-함유 중합체의 동일한 중량 백분율에서 중합체 수용액의 점도는 더 높으며, 이에 따라, 용이하게 펌프가능하게 하거나 겔화를 방지하기 위해서 중합체 용액이 더 희석되어야 한다. 높은 용액 점도는 비효율적인 물질 이동으로 인해 아실화제와 비닐아민-함유 중합체 사이의 균일한 반응을 방해할 수 있다. 본 발명에 사용되는 비닐아민-함유 중합체는 중합체 용액의 총 중량을 기준으로 2 내지 50 중량% 범위의 양으로, 바람직하게는 5 내지 40 중량% 범위의 양으로, 가장 바람직하게는 8 내지 20 중량% 범위의 양으로 물 중에 용해된다. 바람직하게는, 부분 또는 완전 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드)의 중량 백분율은 물 중 8 내지 20%의 범위이다.In the process of the invention, the weight percentage of the vinylamine-containing polymer in water and the molecular weight of the polymer dominate the solution viscosity properties. The higher the molecular weight of the vinylamine-containing polymer, the higher the viscosity of the aqueous polymer solution at the same weight percentage of the vinylamine-containing polymer, so that the polymer solution must be diluted further to facilitate pumpability or to prevent gelation. do. High solution viscosity can interfere with the uniform reaction between the acylating agent and the vinylamine-containing polymer due to inefficient mass transfer. The vinylamine-containing polymer used in the present invention is in an amount in the range of 2 to 50% by weight, preferably in an amount in the range of 5 to 40% by weight, most preferably 8 to 20% by weight, based on the total weight of the polymer solution. Soluble in water in amounts ranging from%. Preferably, the weight percentage of partially or fully hydrolyzed poly ( N -vinylformamide) is in the range of 8-20% in water.

바람직하게는, 본 발명에 사용되는 비닐아민-함유 중합체는 유기 용매의 부재 하에서 물 중에 용해된다. 그러나, 본 방법에 사용되는 비닐아민-함유 중합체는 또한 물과 하나 이상의 수혼화성 유기 용매의 혼합물 중에 용해될 수 있다. 수혼화성 용매의 예에는 에탄올, 에틸렌 글리콜, 글리세롤 에탄올, 이소프로판올, 포름산, 아세트산 및 그들의 나트륨 또는 칼륨 염이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.Preferably, the vinylamine-containing polymer used in the present invention is dissolved in water in the absence of an organic solvent. However, the vinylamine-containing polymers used in the process can also be dissolved in a mixture of water and one or more water miscible organic solvents. Examples of water miscible solvents include, but are not limited to, ethanol, ethylene glycol, glycerol ethanol, isopropanol, formic acid, acetic acid and their sodium or potassium salts.

본 발명의 방법은 바람직하게는 약 10℃ 내지 약 80℃, 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 50℃, 보다 바람직하게는 약 24℃ 내지 약 50℃, 가장 바람직하게는 약 35℃ 내지 약 40℃의 반응 온도에서 수행된다. 아실화 반응의 온도가 너무 높을 경우, 아실화제, 예를 들어 아세트산 무수물 또는 아세틸 클로라이드는 그것이 비닐아민-함유 중합체와 반응하기 전에 물 중에서 가수분해를 겪을 수 있다.The process of the present invention is preferably from about 10 ° C to about 80 ° C, preferably from about 20 ° C to about 50 ° C, more preferably from about 24 ° C to about 50 ° C, most preferably from about 35 ° C to about 40 ° C. Is carried out at a reaction temperature of. If the temperature of the acylation reaction is too high, the acylating agent, for example acetic anhydride or acetyl chloride, may undergo hydrolysis in water before it reacts with the vinylamine-containing polymer.

하나의 비닐아민-함유 중합체는, 전형적으로 N-비닐포름아미드 단량체의 자유 라디칼 중합을 행한 후, 뒤이어 염기-가수분해를 행하여 1급 아민을 탈보호하고 포름산을 유리시킴으로써 제조된 폴리(비닐아민)이다. 부분 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드)는 N-비닐포름아미드, 아미딘 및 비닐아민 단위를 함유한다. 이들 완전 및 부분 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드) 중합체는 중합체 용액을 산을 사용하여 적절한 pH로 조정한 후에 본 발명의 방법에 의해 직접 아실화될 수 있다. pH 조정에 사용되는 산에는 염산, 황산, 아세트산 및 포름산, 또는 그의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다. 그러나, 황산은 아실화도에 따라 아실화 비닐아민-함유 중합체의 침전을 일으킬 수 있으며, 가장 바람직한 산은 염산, 아세트산 및 포름산이라는 것을 유의해야 한다.One vinylamine-containing polymer is typically a poly (vinylamine) prepared by free radical polymerization of an N- vinylformamide monomer followed by base-hydrolysis to deprotect the primary amine and liberate formic acid. to be. Partially hydrolyzed poly ( N- vinylformamide) contains N- vinylformamide, amidine and vinylamine units. These fully and partially hydrolyzed poly ( N- vinylformamide) polymers can be acylated directly by the process of the invention after the polymer solution has been adjusted to the appropriate pH with acid. Acids used for pH adjustment include, but are not limited to, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid and formic acid, or mixtures thereof. However, it should be noted that sulfuric acid can cause precipitation of acylated vinylamine-containing polymers depending on the degree of acylation, with the most preferred acids being hydrochloric acid, acetic acid and formic acid.

본 발명의 방법은 pH 5 내지 약 12.5 범위의 pH에서 수행되며; 바람직하게는 약 pH 6 내지 약 12의 범위에서; 보다 바람직하게는 약 7 내지 약 11의 범위에서, 가장 바람직하게는 약 8 내지 약 10의 범위에서 수행된다. pH 11 이상에서는, 아실화제, 예컨대 아세트산 무수물이 비닐아민-함유 중합체와의 그의 반응보다 빨리 물 중에서 가수분해될 수 있다. 부분 또는 완전 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드)는 양이온 전하 반발로 인해 산성 pH (pH 4.0 이하)에서 완전히 양성자화되지 않을 수 없으며; 따라서, 여전히 pH 4 미만의 산성 조건 하에서 아실화 반응에 이용가능한 유리 1급을 가질 수 있다. 본 방법의 반응 pH는 알칼리, 예컨대 수산화나트륨 용액을 점진적으로 첨가하여, 아실화 반응 동안 유리되는 카르복실산 또는 할라이드 이온을 중화시킴으로써 제어될 수 있다.The process of the invention is carried out at a pH in the range of pH 5 to about 12.5; Preferably in the range of about pH 6 to about 12; More preferably in the range of about 7 to about 11, most preferably in the range of about 8 to about 10. Above pH 11, acylating agents, such as acetic anhydride, can be hydrolyzed in water faster than its reaction with vinylamine-containing polymers. Partially or fully hydrolyzed poly ( N- vinylformamide) must be fully protonated at acidic pH (pH 4.0 or lower) due to cationic charge repulsion; Thus, it may still have free primary available for acylation reactions under acidic conditions below pH 4. The reaction pH of the process can be controlled by gradually adding an alkali, such as sodium hydroxide solution, to neutralize the carboxylic acid or halide ions liberated during the acylation reaction.

본 발명의 방법은 바람직하게는 약 0.1 내지 약 4시간, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 3시간, 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 2시간 수행된다. 반응은 물 중에서의 아실 무수물에 의한 비닐아민-함유 중합체의 아실화에 대해 통상 빠르지만, 이는 아실 할라이드가 아실화제일 경우 훨씬 더 빠르다.The method of the present invention is preferably performed from about 0.1 to about 4 hours, more preferably from about 0.5 to about 3 hours, most preferably from about 1 to about 2 hours. The reaction is usually fast for acylation of the vinylamine-containing polymer with acyl anhydride in water, but this is much faster when the acyl halide is an acylating agent.

1급 아민 부분에 더하여, 본 발명의 부분 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드) 및 비닐아민 공중합체는 전형적으로 랜덤하게 분포된 아미딘 관능기를 포함한다. 아미딘 관능기의 수준은 시간, 온도, 부식제의 양, 및 다른 인자와 같은 가수분해 조건에 좌우된다. 그 결과, 아실화제, 예컨대 아세트산 무수물을 이용한 본 발명에 의한 부분 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드)의 아실화는 또한 아미딘 관능기의 질소 원자 상에서 일어날 수 있으며, 그 결과 아실화 아미딘의 랜덤하게 분포된 단량체 단위가 생성된다.In addition to the primary amine moiety, partially hydrolyzed poly ( N- vinylformamide) and vinylamine copolymers of the invention typically comprise randomly distributed amidine functional groups. The level of amidine functionality depends on hydrolysis conditions such as time, temperature, amount of caustic, and other factors. As a result, the acylation of the partially hydrolyzed poly ( N- vinylformamide) according to the invention with an acylating agent such as acetic anhydride can also take place on the nitrogen atom of the amidine functional group, as a result of Randomly distributed monomer units are produced.

본 발명의 방법은 아세트산 무수물을 폴리(비닐아민) 단독중합체와, 아세트산 무수물 대 폴리(비닐아민)의 아민 함량의 소정비로 반응시킴으로써 아세틸화 폴리(비닐아민) 유도체를 제공할 수 있다. 아세틸화 폴리(비닐아민) 유도체는 비개질 폴리(비닐아민)에 대비하여 상이한 화학적 특성, 물리적 특성 및 적용 특성을 갖는다. 본 발명의 아세틸화 폴리(비닐아민) 유도체는 동등한 활성 기준으로 비교할 때 비개질 폴리(비닐아민)보다 더 낮은 브룩필드 점도를 갖는다. 아세틸화 폴리(비닐아민) 유도체를 동등한 중합체 활성 중량 기준으로 제지용 첨가제로서 사용했을 때, 이는 제지 기계를 사용하여 제조된 종이 및 페이퍼보드 제품에 대해 폴리(비닐아민)에 비하여 개선된 강도 특성을 제공하였다. 아세틸화 폴리(비닐아민) 생성물은 건조 펄프 기준으로 0.01 중량% 내지 약 0.5 중량%의 처리 수준에서 효과적이었다. 이 생성물은 또한 펄프 섬유에 우수한 배수 및 보류 특성을 제공하였다.The process of the present invention can provide acetylated poly (vinylamine) derivatives by reacting acetic anhydride with a poly (vinylamine) homopolymer at a predetermined ratio of the amine content of acetic anhydride to poly (vinylamine). Acetylated poly (vinylamine) derivatives have different chemical, physical and application properties compared to unmodified poly (vinylamine). Acetylated poly (vinylamine) derivatives of the present invention have a lower Brookfield viscosity than unmodified poly (vinylamine) when compared to equivalent activity criteria. When acetylated poly (vinylamine) derivatives were used as papermaking additives on an equivalent polymer active weight basis, this resulted in improved strength properties over poly (vinylamine) for paper and paperboard products made using papermaking machines. Provided. Acetylated poly (vinylamine) products were effective at treatment levels of 0.01% to about 0.5% by weight on a dry pulp basis. This product also gave the pulp fibers good drainage and retention properties.

미국 특허 출원 번호 2009031444에 따르면, 아미딘 관능기는 제지 공정에서의 보류 및 배수 및 건조 강도 향상 성능에 악영향을 미칠 수 있으며, 아미딘 저함량의 폴리(비닐아민)이 바람직하다. 아세틸화 폴리(비닐아민)의 1H-NMR 및 13C-NMR 스펙트럼 분석에 의하면, 아세트아미드 관능기가 중합체 내에 주요 관능기로서 존재하며, 매우 소량의 아세트아미드가 공정 및 저장 동안 고리화되어 아미딘 관능기를 형성하는 것으로 나타났다. 분명히, 아세틸화 폴리(비닐아민)의 아세트아미드 기는 포름아미드 기보다 훨씬 더 느리게 반응하여 상응하는 아미딘을 형성한다. 부분 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드), 또는 포르밀화 (폴리비닐아민) 상의 포름아미드 기는 인접한 1급 아민과 빨리 반응하여 아미딘 관능기를 형성한다. 동일한 아실화 수준에서, 아세틸화 폴리(비닐아민)은 부분 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드)보다 더 적은 아미딘 관능기 및 더 많은 1급 아민 기를 함유할 것이다. 이론에 얽매이는 것을 의도하진 않지만, 포름아미드가 존재할 경우의 더 높은 아미딘 함량에 비하여 아세틸 기가 존재할 경우의 감소된 아미딘 함량은 관찰된 개선된 성능으로 이어지는 것으로 여겨진다.According to US Patent Application No. 2009031444, amidine functional groups can adversely affect retention and drainage and dry strength enhancing performance in the papermaking process, with low amidine poly (vinylamine) being preferred. 1 H-NMR and 13 C-NMR spectral analysis of acetylated poly (vinylamine) showed that acetamide functionality is present as the main functional group in the polymer, and very small amounts of acetamide are cyclized during processing and storage to amidine functionality. Appeared to form. Clearly, the acetamide groups of acetylated poly (vinylamine) react much more slowly than formamide groups to form the corresponding amidines. Formamide groups on partially hydrolyzed poly ( N- vinylformamide), or formylated (polyvinylamine) react quickly with adjacent primary amines to form amidine functional groups. At the same level of acylation, acetylated poly (vinylamine) will contain fewer amidine functional groups and more primary amine groups than partially hydrolyzed poly ( N- vinylformamide). While not wishing to be bound by theory, it is believed that the reduced amidine content in the presence of acetyl groups as compared to the higher amidine content in the presence of formamide leads to the observed improved performance.

본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체는 제지 공정 동안 펄프 섬유에 의한 미립자 및 충전제의 보류를 증가시키기 위하여, 그리고 펄프 섬유의 배수를 가속시키기 위하여 종이 및 페이퍼보드 제품용 건조 강도 첨가제로서 사용될 수 있다.The acylated vinylamine-containing polymers of the present invention can be used as dry strength additives for paper and paperboard products to increase retention of particulates and fillers by pulp fibers during the papermaking process, and to accelerate drainage of pulp fibers. .

본 발명의 아실화 중합체는 또한, 중합체의 특성을 개선하기 위하여 다른 조성물과 조합되어 사용될 수 있다. 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체와 조합되어 사용될 수 있는 조성물은 양이온성, 또는 음이온성, 또는 양쪽성, 또는 비이온성의 합성 또는 천연 중합체일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체는 종이 제품의 강도 특성을 개선하기 위하여 양이온성 전분 또는 양쪽성 전분과 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체는 또한, 다가전해질 복합체를 형성하여 종이 제품의 강도 특성을 개선하기 위하여 음이온성 중합체, 예컨대 폴리아크릴산, 아크릴아미드 및 아크릴산의 공중합체, 또는 카르복실메틸 셀룰로스; 양이온성 중합체, 예컨대 가교된 폴리아미도아민, 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드, 또는 폴리아민과 조합되어 사용될 수 있다. 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체는 또한 중합체성 알데히드-관능성 화합물, 예컨대 글리옥살레이트화 폴리아크릴아미드, 알데히드 셀룰로스 및 알데히드 관능성 폴리사카라이드와 조합되어 사용될 수 있다. 개별 조성물들 또는 상이한 조성물들의 임의의 조합이 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체와 함께 적용될 수 있거나, 또는 본 발명의 중합체의 적용 전이나 후에 순차적으로 적용될 수 있다. 사용 전에 개별 조성물들을 본 발명의 아실화 비닐아민-함유 중합체와 함께 블렌딩하여 블렌딩된 조성물을 형성할 수 있다.Acylated polymers of the present invention may also be used in combination with other compositions to improve the properties of the polymer. Compositions that can be used in combination with the acylated vinylamine-containing polymers of the invention can be cationic, or anionic, or amphoteric, or nonionic synthetic or natural polymers. For example, the acylated vinylamine-containing polymers of the present invention can be used with cationic starch or amphoteric starch to improve the strength properties of paper products. The acylated vinylamine-containing polymers of the present invention also include anionic polymers such as polyacrylic acid, acrylamide and acrylic acid, or carboxymethyl cellulose to form polyelectrolyte complexes to improve the strength properties of the paper product; Cationic polymers such as crosslinked polyamidoamine, polydiallyldimethylammonium chloride, or polyamines. The acylated vinylamine-containing polymers of the present invention can also be used in combination with polymeric aldehyde-functional compounds such as glyoxalated polyacrylamide, aldehyde cellulose and aldehyde functional polysaccharides. Individual compositions or any combination of different compositions may be applied with the acylated vinylamine-containing polymer of the present invention or may be applied sequentially before or after application of the polymer of the present invention. Prior to use, the individual compositions can be blended with the acylated vinylamine-containing polymers of the present invention to form blended compositions.

본 발명의 실시양태는 하기의 실시예에서 정의된다. 이들 실시예는 단지 예시로서 제공된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본원에서 제시되고 기술된 것에 더하여 본 발명의 다양한 변형이 전술된 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명이 특정 수단, 재료 및 실시양태를 참고하여 설명되어 있기는 하지만, 본 발명이 개시된 특정 사항에 한정되는 것이 아니고, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 모든 등가물에까지 확장된다는 것을 이해해야 한다.Embodiments of the present invention are defined in the following examples. It should be understood that these embodiments are provided by way of example only. Accordingly, various modifications of the invention in addition to those shown and described herein will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description. Although the invention has been described with reference to specific means, materials and embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the specific details disclosed and extends to all equivalents within the scope of the appended claims.

실시예Example

분자량을 측정하기 위해 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)를 사용하였다. 이동상으로서 50:50 H2O:CH3CN 중 1% NaNO3/0.1% 트리플루오로아세트산의 혼합물을 이용하여 겔 투과 칼럼 (CATSEC 4000 + 1000 + 300 + 100) 및 워터스(Waters) 515 시리즈 크로마토그래피 기기를 사용하여 분석을 실시하였다. 유량은 1.0 mL/분이었다. 검출기는 휴렛 팩커드(Hewlett Packard) 1047A 시차 굴절계였다. 칼럼 온도는 40℃로, 그리고 검출기 온도는 35℃로 설정하였다. 중합체의 수 평균 (Mn) 및 중량 평균 분자량 (Mw)을 구매가능한 좁은 분자량 표준 폴리(2-비닐 피리딘)에 대비하여 계산하였다.Size exclusion chromatography (SEC) was used to determine molecular weight. Gel permeation column (CATSEC 4000 + 1000 + 300 + 100) and Waters 515 series chromatography using a mixture of 1% NaNO 3 /0.1% trifluoroacetic acid in 50:50 H 2 O: CH 3 CN as mobile phase Analysis was performed using a grading instrument. The flow rate was 1.0 mL / min. The detector was a Hewlett Packard 1047A differential refractometer. Column temperature was set to 40 ° C. and detector temperature to 35 ° C. The number average (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of the polymers were calculated relative to the narrow molecular weight standard poly (2-vinyl pyridine) available.

본 발명에서의 이온화된 중합체의 전하 밀도 (머텍(Muetek))를 콜로이드 적정법을 사용하여 pH 7.0에서 측정하였다. 전하 밀도 (meq/g)는 생성물 고체의 g 당 밀리당량으로 표시되는 단위 중량당 양이온 전하의 양이다. 중합체 샘플은 칼륨 폴리비닐 술페이트 (PVSK)로 자동적정기 (브링크만 티트리노(Brinkmann Titrino))를 이용하여 고정된 적정 속도 (0.1 mL/분량, 5초)로 0 mV 전위까지 적정하고, 머텍 입자 전하 검출기 (모델 PCD 03, BTG, 머텍 아날리틱 인크.(Muetek Analytic Inc.), 미국 조지아주 마리에타 킹스톤 씨티 2141 소재)를 사용하여 종점(end point)을 검출하였다.The charge density (Muetek) of the ionized polymers in the present invention was measured at pH 7.0 using colloid titration. The charge density (meq / g) is the amount of cationic charge per unit weight expressed in milliequivalents per gram of product solid. Polymer samples were titrated to 0 mV potential at a fixed titration rate (0.1 mL / min, 5 sec) using an autotitrator (Brinkmann Titrino) with potassium polyvinyl sulfate (PVSK), The end point was detected using a particle charge detector (Model PCD 03, BTG, Mutek Analytic Inc., Marietta Kingston Citi 2141, GA).

DV-II 점도계 (브룩필드 비스코시티 랩(Brookfield Viscosity Lab), 미국 매사추세츠주 미들보로 소재)를 사용하여 브룩필드 점도(BV)를 측정하였다. 선택된 스핀들(spindle) (2번)을 30 RPM의 속도로 설정된 기기에 부착하였다. 반응 용액을 특정 고체 함량으로 준비하였다. 브룩필드 점도 스핀들을 어떠한 공기 버블도 포집하지 않도록 조심스럽게 용액에 삽입하고, 이어서 상기 언급된 속도로 3분간 24℃에서 회전시켰다. 단위는 센티푸아즈(cp)이다.Brookfield viscosity (BV) was measured using a DV-II viscometer (Brookfield Viscosity Lab, Middleboro, Mass.). The selected spindle (number 2) was attached to the instrument set at a speed of 30 RPM. The reaction solution was prepared to a specific solids content. The Brookfield Viscosity Spindle was carefully inserted into the solution so as not to trap any air bubbles and then spun at 24 ° C. for 3 minutes at the above mentioned speed. The unit is centipoise (cp).

하기의 모든 실시예에서는, 달리 언급되지 않는 한 폴리(비닐아민) 단독중합체의 높은 pH 용액을 사용하였다. 이 폴리(비닐아민) 용액은 N-비닐포름아미드의 자유 라디칼 중합 단계 및 염기-가수분해 단계를 완료시킨 후에 수득하였는데, 그러나 이는 염산으로 중화시키기 전의 용액이다. 이 폴리(비닐아민) 생성물은 14.9% 활성 중합체를 가지며, 이때 pH는 약 11.5 내지 12.5였다.In all the examples below, high pH solutions of poly (vinylamine) homopolymers were used unless otherwise stated. This poly (vinylamine) solution was obtained after completing the free radical polymerization step and the base-hydrolysis step of N- vinylformamide, but this is the solution before neutralization with hydrochloric acid. This poly (vinylamine) product had 14.9% active polymer with a pH between about 11.5 and 12.5.

실시예 1 - 제어된 pH에서의 아세틸화 (24.7 몰%) 폴리(비닐아민)의 제조Example 1 Preparation of Acetylated (24.7 mol%) Poly (vinylamine) at Controlled pH

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 322.7 g)을 36.5% HCl을 사용하여 pH 9.0으로 중화시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니(Aldrich Chemical Co.), 16.9 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 24.7 몰%)을, NaOH 용액을 사용하여 pH를 9.0으로 유지하면서 30℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하면서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 30분 동안 30℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하고, NaOH 용액을 사용하여 pH를 9.0으로 유지하였다. 반응 pH에서 추가의 변화가 없게 된 후, 반응물을 실온으로 냉각시키고, 36.5% HCl을 사용하여 pH를 7.5로 조정하여, 계산했을 때 총 고체가 25.5%이고 활성 중합체가 14.2%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 6.74 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1429 cp인 투명 용액이었다. SEC: Mw: 316,000; Mw/Mn: 4.25.The poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 322.7 g) in a 1 L reaction flask was neutralized to pH 9.0 with 36.5% HCl. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Co., 16.9 g, 24.7 mol% based on the amine content of the poly (vinylamine)) ranges from 30 ° C. to 40 ° C. while maintaining the pH at 9.0 using NaOH solution. It was added over 10 minutes with stirring at the temperature of. The resulting mixture was stirred for 30 minutes at a temperature in the range of 30 ° C. to 40 ° C. and the pH was maintained at 9.0 using NaOH solution. After no further change in reaction pH, the reaction was cooled to room temperature and the pH was adjusted to 7.5 using 36.5% HCl, resulting in a final clear solution product of 25.5% total solids and 14.2% active polymer. Obtained. The charge density was determined to be 6.74 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1429 cp. SEC: M w : 316,000; M w / M n : 4.25.

실시예 2 - pH 제어 없이 아세틸화 (24.6 몰%) 폴리(비닐아민)의 제조Example 2 Preparation of Acetylated (24.6 mol%) Poly (vinylamine) Without pH Control

2 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 600.0 g)을 36.5% HCl을 사용하여 pH 10.0으로 중화시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 31.3 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 24.4 몰%)을 30℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하면서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 이 실시예의 경우, PVAm의 이론적 아민 함량은 14.9% x 600/71.08 = 1.258 몰이고; 아세트산 무수물은 31.3/102.09=0.307 몰이며; 따라서, 몰 백분율은 0.307/1.258 = 24.4 몰%이다. 생성된 혼합물을 30분 동안 30℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하고, pH를 8.0으로 감소시켰다. 반응 pH에서 추가의 감소가 없게 된 후, 추가의 pH 조정 없이 반응물을 냉각시켜, 계산했을 때 총 고체가 27.0%이고 활성 중합체가 14.7%인 최종 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 6.82 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 투명 용액이고, 브룩필드 점도가 1692 cp였다. SEC: Mw: 322,000; Mw/Mn: 4.39.Poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 600.0 g) in a 2 L reaction flask was neutralized to pH 10.0 with 36.5% HCl. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 31.3 g, 24.4 mol% based on the amine content of the poly (vinylamine)) was added over 10 minutes with stirring at a temperature ranging from 30 ° C. to 40 ° C. For this example, the theoretical amine content of PVAm is 14.9% x 600 / 71.08 = 1.258 moles; Acetic anhydride is 31.3 / 102.09 = 0.307 mol; Thus, the mole percentage is 0.307 / 1.258 = 24.4 mole%. The resulting mixture was stirred for 30 minutes at a temperature ranging from 30 ° C. to 40 ° C. and the pH was reduced to 8.0. After there was no further reduction in reaction pH, the reaction was cooled without further pH adjustment to yield a final product with 27.0% total solids and 14.7% active polymer as calculated. The charge density was determined to be 6.82 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution and had a Brookfield viscosity of 1692 cps. SEC: M w : 322,000; M w / M n : 4.39.

실시예 3 내지 실시예 15Examples 3-15

아세틸화에 상이한 몰%의 아세트산 무수물을 사용하고 반응을 상이한 pH에서 시작한 것을 제외하고는, 실시예 2에 기재된 바와 같이 실시예 3 내지 실시예 15를 제조하였다. 모든 용액 생성물은 외견상 투명하였다.Examples 3 to 15 were prepared as described in Example 2 except that different mole% acetic anhydride was used for acetylation and the reaction was started at different pH. All solution products were apparently transparent.

<표 I> <Table I>

Figure pct00002
Figure pct00002

실시예 16 내지 실시예 18Examples 16-18

상이한 온도에서 아세틸화를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 바와 같이 실시예 16 및 실시예 17을 제조하였다. 모든 용액 생성물은 외견상 투명하였다.Example 16 and Example 17 were prepared as described in Example 1 except that acetylation was performed at different temperatures. All solution products were apparently transparent.

<표 II> <Table II>

Figure pct00003
Figure pct00003

상대 아실화 효율은 동일한 몰%의 아세트산 무수물 대 폴리(비닐아민)으로 수행되는 일련의 반응들에 대하여 반응 동안 제조된 아세트산의 양을 결정함으로써 평가할 수 있다. 이 효율은 반응 pH를 10.0으로 유지하는 데 소비된 NaOH의 양을 기준으로 하여 계산하였다. 실제의 반응 효율은 폴리(비닐아민)의 1급 아민 기가 아세틸화될 때 반응 pH가 산성으로 이동했기 때문에 더 높아야 하는데, 이때 반응 pH가 산성으로 이동한 결과, 반응 pH를 유지하는 데 소비되는 NaOH가 더 많아지게 될 수 있다.Relative acylation efficiency can be assessed by determining the amount of acetic acid produced during the reaction for a series of reactions performed with the same mole% acetic anhydride to poly (vinylamine). This efficiency was calculated based on the amount of NaOH consumed to maintain the reaction pH at 10.0. The actual reaction efficiency should be higher because the reaction pH shifted to acidic when the primary amine group of the poly (vinylamine) was acetylated, with NaOH consumed to maintain the reaction pH as a result of the shifted to acidic. Can be more.

표 II에 나타낸 바와 같이, 이들 아세틸화 조건 하에서, 아세틸화 효율은 더 높은 온도 (70 내지 75℃)에서 61%보다 더 낮은 온도 (20 내지 28℃)에서 92%로 훨씬 더 높았다.As shown in Table II, under these acetylation conditions, the acetylation efficiency was much higher at 92% at lower temperatures (20-28 ° C.) than at 61% at higher temperatures (70-75 ° C.).

실시예 19 - 헤르코본드(Hercobond)® 6363을 사용하여 아세틸화 (26 몰%) 폴리(비닐아민)의 제조Example 19 Preparation of Acetylated (26 Mole%) Poly (Vinylamine) Using Hercobond® 6363

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (헤르코본드(Hercobond)® 6363 종이 성능 첨가제, 애쉴랜드 인코포레이티드(Ashland Incorporated)로부터 입수가능함, 11.7% 활성 중합체, 165 g, pH 8.0)을 NaOH 용액을 사용하여 pH 10.5로 조정하였다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 7.2 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 26 몰%)을 교반하면서 30℃에서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 30분 동안 40℃에서 교반하였다. pH에서 추가의 변화가 없게 된 후, 용액을 실온으로 냉각시키고, 36.5% HCl을 사용하여 pH를 7.5로 조정하여, 총 고체가 23.9%이고 총 활성 중합체가 12.5%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 6.65 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1168 cp인 투명 용액이었다. SEC: Mw: 315,000; Mw/Mn: 4.33. 반응 효율은 적정 방법을 사용하여 89.5%인 것으로 계산되었다.Poly (vinylamine) solution (Hercobond® 6363 paper performance additives, available from Ashland Incorporated, 11.7% active polymer, 165 g, pH 8.0) in a 1 L reaction flask The pH was adjusted to 10.5 using NaOH solution. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 7.2 g, 26 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added over 10 minutes at 30 ° C. with stirring. The resulting mixture was stirred at 40 ° C. for 30 minutes. After no further changes in pH, the solution was cooled to room temperature and the pH was adjusted to 7.5 with 36.5% HCl to give a final clear solution product with 23.9% total solids and 12.5% total active polymer. . The charge density was determined to be 6.65 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1168 cp. SEC: M w : 315,000; M w / M n : 4.33. The reaction efficiency was calculated to be 89.5% using the titration method.

실시예 20 - 숙신산 무수물 아실화 (3 몰%) - 아세틸화 (26 몰%) 폴리(비닐아민)Example 20-Succinic anhydride acylation (3 mol%)-Acetylation (26 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 145 g)을 36.5% HCl을 사용하여 pH 11.0으로 중화시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 8.1 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 26 몰%)을 10분에 걸쳐 교반하면서 용액에 첨가한 후, 뒤이어 숙신산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 1.0 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 3 몰%)을 30℃ 내지 40℃에서 2분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 30분 동안 24℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하였다. pH에서 추가의 감소가 없게 된 후, 36.5% HCl을 사용하여 용액 pH를 8.0으로 조정하여, 총 고체가 27.9%이고 총 활성 중합체가 15.1%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 6.42 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1828 cp인 투명 용액이었다: SEC: Mw: 310,000; Mw/Mn: 3.07.The poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 145 g) in a 1 L reaction flask was neutralized to pH 11.0 with 36.5% HCl. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 8.1 g, 26 mol% based on the amine content of the poly (vinylamine)) was added to the solution with stirring over 10 minutes, followed by succinic anhydride (Aldrich Chemical Company, 1.0 g, poly 3 mole%), based on the amine content of (vinylamine), at 30 ° C. to 40 ° C. over 2 minutes. The resulting mixture was stirred at a temperature in the range of 24 ° C. to 40 ° C. for 30 minutes. After there was no further reduction in pH, the solution pH was adjusted to 8.0 with 36.5% HCl to give a final clear solution product with 27.9% total solids and 15.1% total active polymer. The charge density was determined to be 6.42 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1828 cps: SEC: M w : 310,000; M w / M n : 3.07.

실시예 21 - 말토덱스트린 커플링된 (0.6 몰%) - 아세틸화 (20 몰%) 폴리(비닐아민)Example 21 maltodextrin coupled (0.6 mol%)-acetylated (20 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 141 g)을 36.5% HCl을 사용하여 pH 11.0으로 중화시켰다. 30 g 물 중에 용해된 말토덱스트린 (말트린(Maltrin) M100, 그레인 프로세싱 코포레이션(Grain Processing Corp.), 3.0 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 0.6 몰%)을 40℃에서 10분에 걸쳐 교반하면서 용액에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 10분 동안 40℃에서 교반하고, 이어서 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 6.0 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 20 몰%)을 교반하면서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 30분 동안 24℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하여, pH 8.0에서 총 활성 중합체가 14.1%인 최종 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 6.28 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1548 cp인 투명 용액이었다. SEC: Mw: 352,000; Mw/Mn: 3.38.The poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 141 g) in a 1 L reaction flask was neutralized to pH 11.0 with 36.5% HCl. Maltodextrin dissolved in 30 g water (Maltrin M100, Grain Processing Corp., 3.0 g, 0.6 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) at 40 ° C. for 10 minutes It was added to the solution with stirring over. The resulting mixture was stirred at 40 ° C. for 10 minutes, then acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 6.0 g, 20 mol% based on the amine content of the poly (vinylamine)) was added over 10 minutes with stirring. The resulting mixture was stirred for 30 minutes at a temperature ranging from 24 ° C. to 40 ° C. to give a final product having a total active polymer of 14.1% at pH 8.0. The charge density was determined to be 6.28 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1548 cps. SEC: M w : 352,000; M w / M n : 3.38.

실시예 22 - 락토스 커플링된 (1.2 몰%) - 아세틸화 (20 몰%) 폴리(비닐아민)Example 22 lactose coupled (1.2 mol%)-acetylated (20 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 180 g)을 36.5% HCl을 사용하여 pH 11.0으로 중화시켰다. 10 g 물 중에 용해된 락토스 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 1.5 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 1.2 몰%)을 40℃에서 10분에 걸쳐 교반하면서 용액에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 10분 동안 40℃에서 교반하고, 이어서 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 7.7 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 20 몰%)을 교반하면서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 30분 동안 24℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하여, pH 8.0에서 총 활성 중합체가 10.0%인 최종 생성물을 수득하였다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 218 cp인 투명 용액이었다.Poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 180 g) in a 1 L reaction flask was neutralized to pH 11.0 with 36.5% HCl. Lactose (Aldrich Chemical Company, 1.5 g, 1.2 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) dissolved in 10 g water was added to the solution with stirring at 40 ° C. over 10 minutes. The resulting mixture was stirred for 10 minutes at 40 ° C., then acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 7.7 g, 20 mol% based on the amine content of the poly (vinylamine)) was added over 10 minutes with stirring. The resulting mixture was stirred for 30 minutes at a temperature ranging from 24 ° C. to 40 ° C. to give a final product having a total active polymer of 10.0% at pH 8.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 218 cp.

실시예 23 - 프로피오닐화 (20 몰%) 폴리(비닐아민)의 제조Example 23 Preparation of Propionylated (20 Mole%) Poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 130.0 g)을 36.5% HCl을 사용하여 pH 10.0으로 중화시켰다. 프로피온산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 7.2 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 20 몰%)을 30℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하면서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 30분 동안 30℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하였다. 36.5% HCl을 사용하여 pH를 7.4로 조정하여, 총 고체가 21.4%이고 총 활성 중합체가 11.8%인 최종 생성물을 수득하였다. 이 생성물은 약간 탁하였으며 브룩필드 점도가 1020 cp였다.Poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 130.0 g) in a 1 L reaction flask was neutralized to pH 10.0 with 36.5% HCl. Propionic anhydride (Aldrich Chemical Company, 7.2 g, 20 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added over 10 minutes with stirring at a temperature in the range from 30 ° C. to 40 ° C. The resulting mixture was stirred at a temperature in the range of 30 ° C. to 40 ° C. for 30 minutes. The pH was adjusted to 7.4 with 36.5% HCl to give a final product with 21.4% total solids and 11.8% total active polymer. This product was slightly turbid and had a Brookfield viscosity of 1020 cps.

실시예 24 - 아세틸 클로라이드를 사용하여 아세틸화 (38 몰%) 폴리(비닐아민)의 제조 Example 24 Preparation of Acetylated (38 mol%) Poly (vinylamine) Using Acetyl Chloride

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 133.0 g)을 36.5% HCl을 사용하여 pH 9.0으로 중화시켰다. 아세틸 클로라이드 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 8.3 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 38 몰%)를 23℃ 내지 30℃ 범위의 온도에서 교반하면서 20분에 걸쳐 적가하였다. 반응은 격렬하고 즉시 이루어졌다. 생성된 혼합물을 30분 동안 23℃ 내지 35℃ 범위의 온도에서 교반하여, pH 6.7에서 총 고체가 24.0%이고 활성 중합체가 13.1%인 최종 생성물을 수득하였다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1120 cp인 투명 용액이었다.The poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 133.0 g) in a 1 L reaction flask was neutralized to pH 9.0 with 36.5% HCl. Acetyl chloride (Aldrich Chemical Company, 8.3 g, 38 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added dropwise over 20 minutes with stirring at a temperature in the range of 23 ° C to 30 ° C. The reaction was violent and immediate. The resulting mixture was stirred for 30 minutes at a temperature ranging from 23 ° C. to 35 ° C. to give a final product at pH 6.7 of 24.0% total solids and 13.1% active polymer. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1120 cp.

실시예 25 - 알릴 클로라이드 알킬화 (10 몰%) - 아세틸화 (17 몰%) 폴리(비닐아민)Example 25-Allyl Chloride Alkylation (10 mol%)-Acetylation (17 mol%) Poly (vinylamine)

pH 12.1의 1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 149 g)에 60℃에서 5분에 걸쳐 알릴 클로라이드 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 2.5 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 10몰%)를 첨가하였다. 생성된 혼합물을 2시간 동안 60℃에서 교반하고, 이어서 36.5% HCl을 사용하여 pH를 11.0으로 조정하면서 40℃로 냉각시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 5.4 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 17 몰%)을 교반하면서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 50분 동안 24℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하였다. 36.5% HCl을 사용하여 pH를 8.0으로 조정하여, 총 활성 중합체가 14.0%인 최종 생성물을 수득하였다. 이 용액 생성물은 탁하였으며 브룩필드 점도가 1252 cp였다. SEC: Mw: 308,000; Mw/Mn: 4.71.The amine content of allyl chloride (Aldrich Chemical Company, 2.5 g, poly (vinylamine)) over 5 minutes at 60 ° C. in a poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 149 g) in a 1 L reaction flask at pH 12.1. 10 mole%) as standard. The resulting mixture was stirred for 2 h at 60 ° C. and then cooled to 40 ° C. with 36.5% HCl adjusting the pH to 11.0. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 5.4 g, 17 mol% based on the amine content of the poly (vinylamine)) was added over 10 minutes with stirring. The resulting mixture was stirred at a temperature in the range of 24 ° C. to 40 ° C. for 50 minutes. The pH was adjusted to 8.0 with 36.5% HCl to give a final product with 14.0% total active polymer. This solution product was cloudy with a Brookfield viscosity of 1252 cps. SEC: M w : 308,000; M w / M n : 4.71.

실시예 26 - 클로로아세트아미드 알킬화 (3.4 몰%) - 아세틸화 (22.6 몰%) 폴리(비닐아민)Example 26-Chloroacetamide Alkylation (3.4 mol%)-Acetylation (22.6 mol%) poly (vinylamine)

pH 12.1의 1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (14.9% 활성 중합체, 150 g)에 40℃에서 5분에 걸쳐 클로로아세트아미드 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 1.0 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 3.4 몰%)를 첨가하였다. 생성된 혼합물을 30분 동안 40℃에서 교반하고, 이어서 36.5% HCl을 사용하여 pH를 11.0으로 조정하면서 30℃로 냉각시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 7.25 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 22.6 몰%)을 교반하면서 10분에 걸쳐 첨가하였다. 생성된 혼합물을 40분 동안 24℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 교반하였다. 36.5% HCl을 사용하여 pH를 7.75로 조정하여, 총 활성 중합체가 13.4%인 최종 생성물을 수득하였다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1756 cp인 투명 용액이었다. SEC: Mw: 318,000; Mw/Mn: 4.55.Amine content of chloroacetamide (Aldrich Chemical Company, 1.0 g, poly (vinylamine)) over 5 minutes at 40 ° C. in a poly (vinylamine) solution (14.9% active polymer, 150 g) in a 1 L reaction flask at pH 12.1. 3.4 mole%) was added. The resulting mixture was stirred for 30 minutes at 40 ° C. and then cooled to 30 ° C. while adjusting the pH to 11.0 with 36.5% HCl. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 7.25 g, 22.6 mol% based on the amine content of the poly (vinylamine)) was added over 10 minutes with stirring. The resulting mixture was stirred at a temperature ranging from 24 ° C. to 40 ° C. for 40 minutes. The pH was adjusted to 7.75 with 36.5% HCl to give a final product with 13.4% total active polymer. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1756 cp. SEC: M w : 318,000; M w / M n : 4.55.

실시예 27 - (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 클로라이드 알킬화 (20 몰%) - 아세틸화 (10 몰%) 폴리(비닐아민)Example 27-(3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride alkylation (20 mol%)-acetylation (10 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (헤르코본드® 6363 종이 성능 첨가제, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 11.7% 활성 중합체, 250 g, pH 8.0)을 50% NaOH 용액 (16.9 g)을 사용하여 pH 11.5로 조정하였다. (3-아크릴아미도프로필)-트리메틸암모늄 클로라이드 (APTAC, 물 중 60% 용액, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 21.27 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 20 몰%)를 폴리(비닐아민) 용액에 첨가하고, 이어서 이를 70℃로 가열하였다. 용액을 70℃에서 3시간 동안 가열하면서 교반하고, 이어서 50℃로 냉각시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 6.30 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 10 몰%)을 첨가하고, 용액을 추가 3시간 동안 50℃에서 교반하였다. 용액을 냉각시키고, 36.5% HCl을 사용하여 pH를 8.3으로 조정하여, 총 고체가 26.9%이고 총 활성 중합체가 15.5%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 7.97 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1166 cp인 투명 용액이었다. SEC: Mw: 350,000; Mw/Mn: 3.83.Poly (vinylamine) solution (Hercobond® 6363 paper performance additives, available from Ashland Incorporated, 11.7% active polymer, 250 g, pH 8.0) in a 1 L reaction flask with 50% NaOH solution (16.9 g ) To pH 11.5. (3-acrylamidopropyl) -trimethylammonium chloride (APTAC, 60% solution in water, available from Ashland Incorporated, 21.27 g, 20 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) It was added to a poly (vinylamine) solution, which was then heated to 70 ° C. The solution was stirred with heating at 70 ° C. for 3 hours and then cooled to 50 ° C. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 6.30 g, 10 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added and the solution was stirred at 50 ° C. for an additional 3 hours. The solution was cooled and the pH was adjusted to 8.3 with 36.5% HCl to give a final clear solution product with 26.9% total solids and 15.5% total active polymer. The charge density was determined to be 7.97 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1166 cp. SEC: Mw: 350,000; Mw / Mn: 3.83.

실시예 28 - (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 클로라이드 알킬화 (10 몰%) - 아세틸화 (15 몰%) 폴리(비닐아민)Example 28-(3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride alkylation (10 mol%)-acetylation (15 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (헤르코본드® 6363 종이 성능 첨가제, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 11.7% 활성 중합체, 250 g, pH 8.0)을 50% NaOH 용액 (16.5 g)을 사용하여 pH 11.5로 조정하였다. (3-아크릴아미도프로필)-트리메틸암모늄 클로라이드 (APTAC, 물 중 60% 용액, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 28.35 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 10 몰%)를 폴리(비닐아민) 용액에 첨가하고, 이어서 이를 70℃로 가열하였다. 용액을 70℃에서 3시간 동안 가열하면서 교반하고, 이어서 50℃로 냉각시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 4.20 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 15 몰%)을 첨가하고, 용액을 추가 3시간 동안 50℃에서 교반하였다. 용액을 냉각시키고, 36.5% HCl을 사용하여 pH를 8.3으로 조정하여, 총 고체가 26.9%이고 총 활성 중합체가 16.1%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 8.16 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1116 cp인 투명 용액이었다.Poly (vinylamine) solution (Hercobond® 6363 Paper Performance Additives, available from Ashland Incorporated, 11.7% active polymer, 250 g, pH 8.0) in a 1 L reaction flask with 50% NaOH solution (16.5 g ) To pH 11.5. (3-acrylamidopropyl) -trimethylammonium chloride (APTAC, 60% solution in water, available from Ashland Incorporated, 28.35 g, 10 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) It was added to a poly (vinylamine) solution, which was then heated to 70 ° C. The solution was stirred with heating at 70 ° C. for 3 hours and then cooled to 50 ° C. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 4.20 g, 15 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added and the solution was stirred at 50 ° C. for an additional 3 hours. The solution was cooled and the pH was adjusted to 8.3 with 36.5% HCl to give a final clear solution product with 26.9% total solids and 16.1% total active polymer. The charge density was determined to be 8.16 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1116 cps.

실시예 29 - (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 클로라이드 알킬화 (15 몰%) - 아세틸화 (15 몰%) 폴리(비닐아민)Example 29-(3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride alkylation (15 mol%)-acetylation (15 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (헤르코본드® 6363 종이 성능 첨가제, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 11.7% 활성 중합체, 250 g, pH 8.0)을 50% NaOH 용액 (17.05 g)을 사용하여 pH 11.5로 조정하였다. (3-아크릴아미도프로필)-트리메틸암모늄 클로라이드 (APTAC, 물 중 60% 용액, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 21.27 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 15 몰%)를 폴리(비닐아민) 용액에 첨가하고, 이어서 이를 70℃로 가열하였다. 용액을 70℃에서 3시간 동안 가열하면서 교반하고, 이어서 50℃로 냉각시켰다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 4.20 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 15 몰%)을 첨가하고, 용액을 추가 3시간 동안 50℃에서 교반하였다. 용액을 냉각시키고, 36.5% HCl을 사용하여 pH를 8.3으로 조정하여, 총 고체가 26.2%이고 총 활성 중합체가 15.0%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 8.64 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 1022 cp인 투명 용액이었다.Poly (vinylamine) solution (Hercobond® 6363 paper performance additive, available from Ashland Incorporated, 11.7% active polymer, 250 g, pH 8.0) in a 1 L reaction flask was added with a 50% NaOH solution (17.05 g ) To pH 11.5. (3-acrylamidopropyl) -trimethylammonium chloride (APTAC, 60% solution in water, available from Ashland Incorporated, 21.27 g, 15 mol% based on the amine content of poly (vinylamine)) It was added to a poly (vinylamine) solution, which was then heated to 70 ° C. The solution was stirred with heating at 70 ° C. for 3 hours and then cooled to 50 ° C. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 4.20 g, 15 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added and the solution was stirred at 50 ° C. for an additional 3 hours. The solution was cooled and the pH was adjusted to 8.3 with 36.5% HCl to give a final clear solution product with 26.2% total solids and 15.0% total active polymer. The charge density was determined to be 8.64 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 1022 cps.

실시예 30 - 접근 B: (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 클로라이드 알킬화 (20 몰%) - 아세틸화 (10 몰%) 폴리(비닐아민)Example 30-Access B: (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride alkylation (20 mol%)-acetylation (10 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (헤르코본드® 6363 종이 성능 첨가제, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 11.7% 활성 중합체, 250 g, pH 8.0)을 50% NaOH 용액 (12.4 g)을 사용하여 pH 10.1로 조정하였다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 4.20 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 10 몰%)을 첨가하고, 용액을 3시간 동안 50℃에서 교반하였다. 용액을 50% NaOH (4.65 g)에 이어, (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 클로라이드 (APTAC, 물 중 60% 용액, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 14.18 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 20 몰%)로 처리하였다. 용액을 70℃로 가열하고, 추가 3시간 동안 교반하였다. 용액을 실온으로 냉각시키고, 36.5% HCl을 사용하여 pH를 9.1로 조정하여, 총 고체가 27.6%이고 총 활성 중합체가 14.3%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 8.37 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 942 cp인 투명 용액이었다.Poly (vinylamine) solution (Hercobond® 6363 paper performance additive, available from Ashland Incorporated, 11.7% active polymer, 250 g, pH 8.0) in a 1 L reaction flask was added with a 50% NaOH solution (12.4 g ) To pH 10.1. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 4.20 g, 10 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added and the solution was stirred at 50 ° C. for 3 hours. The solution was followed by 50% NaOH (4.65 g) followed by (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride (APTAC, 60% solution in water, available from Ashland Incorporated, 14.18 g, poly (vinylamine) 20 mol%) based on the amine content of. The solution was heated to 70 ° C. and stirred for an additional 3 hours. The solution was cooled to room temperature and the pH was adjusted to 9.1 with 36.5% HCl to give a final clear solution product with 27.6% total solids and 14.3% total active polymer. The charge density was determined to be 8.37 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 942 cp.

실시예 31 - 비구아니디닐화 (5 몰%) - 아세틸화 (25 몰%) 폴리(비닐아민)Example 31 Biguanidinylation (5 mol%)-Acetylation (25 mol%) poly (vinylamine)

1 L 반응 플라스크 내의 폴리(비닐아민) 용액 (헤르코본드® 6363 종이 성능 첨가제, 애쉴랜드 인코포레이티드로부터 입수가능함, 11.7% 활성 중합체, 250 g, pH 8.0)을 50% NaOH 용액 (10.8 g)을 사용하여 pH 10.1로 조정하였다. 아세트산 무수물 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 10.50 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 25 몰%)을 첨가하고, 용액을 3시간 동안 50℃에서 교반하였다. 용액을 50% NaOH (9.00 g)에 이어, 디시안디아미드 (알드리치 케미칼 컴퍼니, 1.75 g, 폴리(비닐아민)의 아민 함량을 기준으로 5 몰%)로 처리하였다. 용액을 100℃로 가열하고, 추가 3시간 동안 교반하였다. 용액을 실온으로 냉각시키고, 36.5% HCl을 사용하여 pH를 7.6으로 조정하여, 총 고체가 25.8%이고 총 활성 중합체가 14.0%인 최종 투명 용액 생성물을 수득하였다. 전하 밀도는 pH 7.0에서 7.33 meq/g인 것으로 측정되었다. 이 생성물은 브룩필드 점도가 394 cp인 투명 용액이었다.Poly (vinylamine) solution (Hercobond® 6363 paper performance additives, available from Ashland Incorporated, 11.7% active polymer, 250 g, pH 8.0) in a 1 L reaction flask with 50% NaOH solution (10.8 g ) To pH 10.1. Acetic anhydride (Aldrich Chemical Company, 10.50 g, 25 mol% based on amine content of poly (vinylamine)) was added and the solution was stirred at 50 ° C. for 3 hours. The solution was treated with 50% NaOH (9.00 g) followed by dicyandiamide (Aldrich Chemical Company, 1.75 g, 5 mol% based on the amine content of poly (vinylamine)). The solution was heated to 100 ° C. and stirred for an additional 3 hours. The solution was cooled to room temperature and the pH was adjusted to 7.6 with 36.5% HCl to give a final clear solution product with 25.8% total solids and 14.0% total active polymer. The charge density was determined to be 7.33 meq / g at pH 7.0. This product was a clear solution with a Brookfield viscosity of 394 cp.

실시예 32 - 제지 응용분야에서 건조 강도 첨가제로서의 평가Example 32 Evaluation as a Dry Strength Additive in Papermaking Applications

상기 실시예의 폴리(비닐아민) 유도체로 제조된 종이의 건조 강도를 벤치마크 건조 강도 수지 폴리(비닐아민) (헤르코본드® 6363 종이 성능 첨가제, 허큘레스 인코포레이티드로부터 입수가능함)으로 제조된 종이의 건조 강도와 비교하였다.The dry strength of the paper made from the poly (vinylamine) derivatives of the above examples was determined using the benchmark dry strength resin poly (vinylamine) (Hercobond® 6363 paper performance additive, available from Hercules Incorporated). It was compared with the dry strength of.

라이너보드(linerboard) 종이를 제지 기계를 사용하여 제조하였다. 종이 펄프는 50 ppm 경도, 25 ppm 알칼리도, 2.5% GPC D15F 및 2000 uS/cm 전도도를 갖는 100% 재생 매체였다. 시스템 pH는 7.0이고, 펄프 여수도(pulp freeness)는 52℃의 스톡(stock) 온도에서 350 내지 420 CSF였다. 평량은 3000 ft2당 100 lb였다. 상기 실시예에서 제조된 폴리(비닐아민) 유도체를 건조 종이 펄프에 대비하여 0.3 중량%의 활성 중합체 수준으로 제지 기계의 습부에 건조 강도 작용제로서 첨가하였다. 건조 인장 강도, 링 크러시(Ring Crush) 및 뮬렌 파열(Mullen Burst)을 사용하여 건조 강도 효과를 측정하였다.Linerboard paper was made using a paper machine. Paper pulp was 100% recycled media with 50 ppm hardness, 25 ppm alkalinity, 2.5% GPC D15F and 2000 uS / cm conductivity. The system pH was 7.0 and the pulp freeness was 350-420 CSF at a stock temperature of 52 ° C. Basis weight was 100 lbs per 3000 ft 2 . The poly (vinylamine) derivatives prepared in this example were added as dry strength agents to the wet part of the papermaking machine at an active polymer level of 0.3% by weight relative to dry paper pulp. Dry strength effect was measured using dry tensile strength, Ring Crush and Mullen Burst.

건조 강도 시험 결과는 하기 표 III에 제시되어 있다. 폴리(비닐아민) 유도체의 성능은 폴리(비닐아민) (헤르코본드 ® 6363 종이 성능 첨가제, 허큘레스 인코포레이티드로부터 입수가능함)으로 제조된 종이의 건조 강도에 대한 백분율 증가로서 표현되어 있다.The dry strength test results are shown in Table III below. The performance of poly (vinylamine) derivatives is expressed as a percentage increase in dry strength of paper made with poly (vinylamine) (Hercobond® 6363 Paper Performance Additive, available from Hercules Incorporated).

<표 III><Table III>

Figure pct00004
Figure pct00004

표 III은 본 발명의 대표적인 중합체를 폴리(비닐아민) (헤르코본드® 6363)과 비교한다. 평가된 모든 아실화 폴리(비닐아민) 유도체는 동등한 활성 기준으로 비개질 폴리(비닐아민) (헤르코본드® 6363)에 비하여 개선된 뮬렌 파열을 제공하였다. 모든 아실화 폴리(비닐아민) 유도체는 또한 비개질 헤르코본드® 6363과 비교하여 등가이거나 (2% 이내) 더 우수한 건조 인장 및 링 크러시를 제공하였다. 예를 들어, 아세틸화 PVAm (27%) (실시예 8)은 벤치마크 헤르코본드® 6363에 비하여 뮬렌 파열을 10.4%로, 링 크러시를 6.6%로, 그리고 건조 인장을 7.2%로 개선하였다. 또한, 모든 아실화 폴리(비닐아민) 유도체는 활성 기준으로 비개질 폴리(비닐아민)과 비교하여 제조 비용이 덜 들며 헤르코본드® 6363에 비하여 개선된 비용 유효성을 갖는다는 것을 알아야 한다.Table III compares representative polymers of the present invention with poly (vinylamine) (Hercobond® 6363). All of the acylated poly (vinylamine) derivatives evaluated provided improved mulene rupture over unmodified poly (vinylamine) (Hercobond® 6363) on an equivalent activity basis. All acylated poly (vinylamine) derivatives also provided better dry tensile and ring crush equivalents (within 2%) or better than unmodified Hercobond® 6363. For example, acetylated PVAm (27%) (Example 8) improved mullen rupture to 10.4%, ring crush to 6.6% and dry tensile to 7.2% compared to benchmark Hercobond® 6363. In addition, it should be noted that all acylated poly (vinylamine) derivatives are less expensive to manufacture and have improved cost effectiveness compared to Hercobond® 6363 on an activity basis compared to unmodified poly (vinylamine).

Claims (17)

a. 적어도 하나의 비닐아민-함유 중합체를 포함하는 수용액을 수득하는 단계, 및
b. 비닐아민-함유 중합체를 적어도 하나의 아실화제와 반응시키는 단계
를 포함하며, 여기서 아실화제는 아실 무수물, 아실 할라이드 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 아실화 비닐아민-함유 중합체의 제조 방법.
a. Obtaining an aqueous solution comprising at least one vinylamine-containing polymer, and
b. Reacting the vinylamine-containing polymer with at least one acylating agent
Wherein the acylating agent is selected from the group consisting of acyl anhydrides, acyl halides, and mixtures thereof.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 비닐아민-함유 중합체가 부분 또는 완전 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드), N-비닐포름아미드 및 비닐아민의 공중합체, 비닐아민 및 아미딘의 공중합체, N-비닐아세트아미드 및 비닐아민의 공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아미딘의 삼원공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐아민 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염의 삼원공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐 알콜의 삼원공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐 아세테이트의 삼원공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아크릴아미드의 삼원공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아크릴레이트의 삼원공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드의 삼원공중합체, N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 비닐 트리메톡시실란의 삼원공중합체, 개질된 비닐아민-함유 중합체, 또는 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.The copolymer of claim 1, wherein the at least one vinylamine-containing polymer is a copolymer of partially or fully hydrolyzed poly ( N -vinylformamide), N -vinylformamide and vinylamine, a copolymer of vinylamine and amidine. , N - vinylacetamide and copolymers of vinyl amine, N - vinyl formamide, a terpolymer of vinyl amine and amidine, N - vinylformamide, vinyl amine and vinyl amine-methyl chloride quaternary ammonium salt of a terpolymer, Terpolymers of N -vinylformamide, vinylamine and vinyl alcohol, terpolymers of N -vinylformamide, vinylamine and vinyl acetate, terpolymers of N -vinylformamide, vinylamine and acrylamide, N- vinylformamide, vinyl amine, and a terpolymer of acrylates, N - vinylformamide, vinyl amine, and di terpolymer of allyl dimethyl ammonium chloride, N - vinylformamide, vinylamine The method selected from-containing polymer, mixtures thereof or the group consisting of vinyl trimethoxy silane in the terpolymer, the modified vinylamine. 제1항에 있어서, 비닐아민-함유 중합체가 부분 또는 완전 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드)를 포함하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the vinylamine-containing polymer comprises partially or fully hydrolyzed poly ( N -vinylformamide). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화 비닐아민-함유 중합체가 약 5,000 내지 약 2,000,000 달톤 범위의 분자량을 갖는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the acylated vinylamine-containing polymer has a molecular weight in the range of about 5,000 to about 2,000,000 daltons. a. 수용액 중에서 N-비닐포름아미드의 자유 라디칼 중합을 수행하는 단계,
b. 알칼리 가수분해를 수행하여 폴리(비닐아민)을 형성하는 단계, 및
c. 폴리비닐아민을 적어도 하나의 아실화제와 반응시키는 단계
를 포함하며, 여기서 아실화제는 아실 무수물, 아실 할라이드 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 아실화 폴리(비닐아민)의 제조 방법.
a. Performing free radical polymerization of N- vinylformamide in an aqueous solution,
b. Performing alkali hydrolysis to form poly (vinylamine), and
c. Reacting the polyvinylamine with at least one acylating agent
Wherein the acylating agent is selected from the group consisting of acyl anhydrides, acyl halides, and mixtures thereof.
제5항에 있어서, 폴리비닐아민이 부분 또는 완전 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드); N-비닐포름아미드 및 비닐아민의 공중합체, 비닐아민 및 아미딘의 공중합체; N-비닐포름아미드, 비닐아민 및 아미딘의 삼원공중합체; 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.The method of claim 5, wherein the polyvinylamine is partially or fully hydrolyzed poly ( N -vinylformamide); Copolymers of N -vinylformamide and vinylamine, copolymers of vinylamine and amidine; Terpolymers of N -vinylformamide, vinylamine and amidine; And mixtures thereof. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 아실 무수물을 포함하는 것인 방법. The method of claim 1, wherein the acylating agent comprises acyl anhydride. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 아실 할라이드를 포함하는 것인 방법.8. The method of any one of claims 1 to 7, wherein the acylating agent comprises an acyl halide. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 헵탄산 무수물, 무수물, 벤조산 무수물, 페닐아세트산 무수물, 크로톤산 무수물, 클로로아세트산 무수물, 디클로로아세트산 무수물 및 트리플루오로아세트산 무수물, 헵타노일 무수물, 아실 할라이드 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.The acylating agent according to any one of claims 1 to 6, wherein the acylating agent is acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, heptanoic anhydride, anhydride, benzoic anhydride, phenylacetic anhydride, crotonic anhydride, chloroacetic anhydride, dichloroacetic anhydride And trifluoroacetic anhydride, heptanoyl anhydride, acyl halide, and mixtures thereof. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 아세트산 무수물을 포함하는 것인 방법.7. The process of any one of claims 1 to 6 wherein the acylating agent comprises acetic anhydride. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 프로피온산 무수물을 포함하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the acylating agent comprises propionic anhydride. 제1항 내지 제6항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 아실 클로라이드, 아실 브로마이드, 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 부티릴 클로라이드, 벤조일 클로라이드, 페닐아세틸 클로라이드, 크로토닐 클로라이드, 클로로아세틸 클로라이드 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.The acylating agent according to any one of claims 1 to 6 and 9, wherein the acylating agent is acyl chloride, acyl bromide, acetyl chloride, propionyl chloride, butyryl chloride, benzoyl chloride, phenylacetyl chloride, crotonyl chloride, chloro Acetyl chloride and mixtures thereof. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 아세틸 클로라이드를 포함하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the acylating agent comprises acetyl chloride. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아실화제가 프로피오닐 클로라이드를 포함하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the acylating agent comprises propionyl chloride. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리비닐아민과 아실화제를 0.1 내지 4시간의 기간 동안 반응시키는 방법.The method according to any one of claims 1 to 14, wherein the polyvinylamine and acylating agent are reacted for a period of 0.1 to 4 hours. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리비닐아민과 아실화제를 pH 7 내지 11에서 반응시키는 방법.16. The method of any one of claims 1-15, wherein the polyvinylamine and acylating agent are reacted at pH 7-11. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리비닐아민과 아실화제를 24 내지 50℃의 온도에서 반응시키는 방법.The method according to any one of claims 1 to 16, wherein the polyvinylamine and the acylating agent are reacted at a temperature of 24 to 50 ° C.
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